Size and taxonomic constraints determine the seed preferences of Carabidae (Coleoptera)

Abstract

Several species of carabid beetles are important postdispersal predators of the seeds of herbaceous plants. The preferences of carabids for particular seeds differ, but the factors that determine their choice are little studied. We tested the hypothesis that preferences are determined by taxonomic constraints (carabid species affiliation), and carabid and seed size. The preferences were determined for adults of 30 species of central European field carabids mainly belonging to the tribes Zabrini (17 species) and Harpalini (10 species) (body mass 1–36 mg). In a cafeteria experiment the beetles were offered an excess of seeds from 28 species of dicotyledoneous herbaceous plants (mass 0.1–8.7 mg). The number of seeds eaten during a 5-day experiment was used as an estimate of preference. Mass of the preferred species of seed eaten was positively related to carabid body mass in both tribes. Multivariate analysis indicated three groups of carabid species with marked preferences for particular species of seeds: (i) species of Harpalini favoured mainly the seed of Cirsium arvense and Viola arvensis, (ii) some species of Zabrini the seeds of Asteraceae (Taraxacum officinale, Tripleurospermum inodorum and Crepis biennis) and (iii) other species of Zabrini the small seeds of Brassicaceae and Caryophyllaceae. The species of Harpalini were more generalist and accepted a greater proportion of seed species than Zabrini of the same size. Preferences of carabid seed predators were thus determined by taxonomic and size constraints, as in other groups of predators. Etliche Laufkäferarten sind wichtige Samenprädatoren von krautigen Pflanzen. Die Präferenzen der Carabiden sind unterschiedlich, aber die Faktoren, die ihre Wahl bestimmen, sind wenig untersucht. Wir testeten die Hypothesen, dass die Präferenzen durch die systematische Stellung der Arten, durch die Körpergröße (Trockenmasse) der Käfer und die Größe der Samen bestimmt werden. Präferenzen wurden an Adulten von 30 Laufkäferarten (Zabrini: S=17; Harpalini: S=10; Trockenmasse: 1 bis 36 mg) aus mitteleuropäischen Agrarhabitaten untersucht. In einem Cafeteria-Experiment wurden Samen (Masse: 0.1 bis 8.7 mg) von 28 dikotylen Krautpflanzen angeboten. Anhand der Zahl der innerhalb von fünf Tagen konsumierten Samen wurden die Präferenzen ermittelt. Die Größe (Masse) der präferierten Samen war in beiden Tribus positiv mit der Körpergröße der Käfer korrelliert. Mit multivariaten Analysen wurden drei Gruppen identifiziert: (1) Harpalini bevorzugten die Samen von Cirsium arvense und Viola arvensis; (2) einige Zabrini bevorzugten die Samen von Asteraceae (Taraxacum officinale, Tripleurospermum inodorum und Crepis biennis), (3) andere die kleinen Samen von Brassicaceen und Caryophyllaceen. Die Harpalini akzeptierten mehr Samenarten als gleich große Zabrini. Die Präferenzen dieser granivoren Laufkäfer wurden demnach, wie in anderen Räubergruppen, durch taxonomische und Größenfaktoren bestimmt.