TY - THES A1 - Heitmann, Nadja T1 - Ground-dwelling arthropods as mobile linkers for the phytopathogenic fungi Fusarium and Alternaria T1 - Bodenbewohnende Arthropoden als ein Verbreitungsmechanismus für die phytopathogenen Pilze Fusarium und Alternaria N2 - Actively moving animals connect populations by transporting other organisms and their propagules, such as seeds or spores. These animals are also known as genetic mobile linkers and can alter the genetic structure of populations. So far, the mobile link concept is rarely considered in studying the spatio-temporal patterns of plant diseases, although many of the causal agents are dispersed by arthropods. This study identifies the potential of ground-dwelling arthropods, especially carabid beetles, as mobile linkers for Fusarium, Alternaria and other filamentous fungi between crop fields and kettle holes. These small water bodies are surrounded by permanent semi-natural vegetation and are essential habitats for many arthropod groups. Many Fusarium and Alternaria species are relevant crop pathogens but are also often found in the litter layer and on weeds. Both fungal genera are often associated with various arthropod species and some Fusarium species are spread by arthropods in different cropping systems. However, it is not known whether beneficial arthropods also spread Fusarium and Alternaria, although an interaction within the litter layer is highly likely. Furthermore, carabid beetles are highly mobile and frequently move between arable and semi-natural habitats. At first, I quantified the interaction of carabid beetles and fungi by using pitfall traps in wheat fields close to the kettle hole margins and screened the beetles with molecular and microbiological approaches for fungal propagules (Chapter 3). The results showed that, carabid beetles frequently interacted with Fusarium, Alternaria and always with filamentous fungi in general. Furthermore, smaller carabid species showed a lower fungal load than larger ones. Thereupon, I aimed to identify the limitations of this dispersal mechanism by comparing the Fusarium community composition in the litter of the kettle hole margin, the crop field soil and the body surface of ground-dwelling arthropods. (Chapter 4). I detected three distinct Fusarium communities with the highest Fusarium species richness on the arthropods, which consisted of Fusarium species from both habitats. Therefore, the results indicate a non-selective transport mechanism of Fusarium propagules that neither promotes nor hinders certain species. At last, we analyzed the spillover effects of carabid beetles from kettle holes into adjacent crop fields with directional pitfall traps (Chapter 5). The distance to the kettle hole and the beetles' ingoing or outgoing movement direction did not significantly affect the carabid community. In contrast, the activity density was 1.6 and species richness was 1.1 times higher in early summer than in late spring. The taxonomical and functional composition also differed between the seasons. These results indicate that carabid beetles and other ground -welling arthropods might be relevant mobile linkers for Fusarium, Alternaria and other fungi and that seasonality might affect this mechanism. N2 - Sich aktiv fortbewegende Tiere, fungieren als "genetic mobile links" und tragen durch den Transport von anderen Organismen, wie Samen oder Sporen, zur Verbindung von Populationen bei und können deren genetische Struktur verändern. Diese Studie untersucht das Potenzial von Laufkäfern als "genetic mobile links" für filamentöse Pilze zwischen Getreidefeldern und Söllen. Diese Gewässer sind von einer dauerhaften, naturnahen Vegetation umgeben und stellen bedeutende Lebensräume für zahlreiche Arthropodengruppen dar. Fusarium- und Alternaria-Arten sind Krankheitserreger von Kulturpflanzen und kommen auch in der Streuschicht und auf Beikräutern vor. Einige Arten werden durch Arthropoden verbreiten. Es ist nicht bekannt, ob nützliche Arthropoden auch Fusarium und Alternaria verbreiten, obwohl eine Interaktion innerhalb der Streuschicht sehr wahrscheinlich ist. Außerdem sind Laufkäfer sehr mobil und bewegen sich häufig zwischen Ackerbau und naturnahen Lebensräumen. Die Interaktion zwischen Laufkäfern und Pilzen wurde mit Barberfallen in Weizenfeldern quantifiziert und die Käfer mit molekularen und mikrobiologischen Methoden auf Pilzsporen untersucht (Kapitel 3). Die Ergebnisse ergaben, dass Laufkäfer häufig mit den Pilzen Fusarium, Alternaria und Fadenpilzen interagieren. Kleinere Carabidenarten wiesen eine geringere Pilzbelastung auf als größere Arten. Als nächstes wurden die Limitierungen dieses Ausbreitungsmechanismus ermittelt, durch einen Vergleich der Zusammensetzung der Fusarium-Gemeinschaft in der Streu am Rande des Solls, im Ackerboden und auf der Körperoberfläche von bodenbewohnenden Arthropoden (Kapitel 4). Es konnten drei verschiedene Fusarium-Gemeinschaften mit dem höchsten Artenreichtum auf den Arthropoden nachgewiesen werden. Die Ergebnisse weisen auf einen nicht-selektiven Transportmechanismus von Fusarienarten hin. Im fünften Kapitel wurden "Spill-over Effects" von Laufkäfern aus Kessellöchern in angrenzende Felder untersucht. Entfernung zum Soll und Bewegungsrichtung der Käfer hatten keinen Einfluss auf die Carabidengemeinschaft. Im Frühsommer waren es 1,6-mal mehr und 1,1-mal mehr Arten als im späten Frühjahr. Im Jahresverlauf wiesen die Carabiden Unterschiede in der Zusammensetzung auf. Laufkäfer und andere bodenbewohnende Arthropoden stellen bedeutsame "mobile linker" für Pilze dar. Die Jahreszeit könnte diesen Mechanismus beeinflussen. KW - Ground-dwelling arthropods KW - Mobile linker KW - Mycobiota KW - Spillover KW - Semi-natural habitats KW - Bodenbewohnende Arthropoden KW - Mobile linker KW - Pilzgemeinschaft KW - Ausbreitung KW - Naturnahe Habitate KW - Bodenarthropoda KW - Fusarium KW - Habitat KW - Soll KW - Verbreitungsökologie Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-69179 ER -