Predicting and testing functional responses: An example from a tardigrade–nematode system

• Published in: Basic and applied ecology Vol. 9; no. 2; pp. 145 - 151
• Main Authors: Jeschke, Jonathan M., Hohberg, Karin
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Elsevier GmbH 10-03-2008
• Subjects: Acrobeloides nanus (Nematoda); Consumption rate; Hunger level; Macrobiotus richtersi; Macrobiotus richtersi (Tardigrada); Nematoda; Predator–prey systems; Quantitative predictions; Satiation model; SSS equation; Steady-state satiation equation; Type II functional responses; Type II functional responses; Satiation model; Predator–prey systems; Quantitative predictions; Steady-state satiation equation; Macrobiotus richtersi (Tardigrada); Hunger level; Consumption rate; Acrobeloides nanus (Nematoda); SSS equation
• ISSN: 1439-1791
• DOI: 10.1016/j.baae.2007.01.006

Numerous studies have empirically measured consumer functional responses or theoretically developed response models, but whether these models can quantitatively predict observed data has hardly been tested. We perform such a test for the terrestrial predator–prey system
Macrobiotus richtersi (Tardigrada)–
Acrobeloides nanus (Nematoda). For two different size classes of
A. nanus, we report a functional response as measured in the laboratory and quantitatively compare it to predictions of three models with different degrees of complexity: (1) the disc equation which does not include satiation effects; (2) the steady-state satiation (SSS) equation which assumes a constant level of predator satiation; and (3) the satiation model which accounts for prey depletion and increasing predator satiation over the course of the experiments. We parameterized these models with data that were measured independently of the functional response experiments. In both prey-size classes, the predictions of the satiation model matched the observations best, and the match came close to that of logistic regressions fitted to the observations. Thus, the parameterized satiation model seems to include the most important determinants of the functional response in our focal system. For understanding functional responses, we need more studies that compare data to independently derived model predictions.
In vielen Studien wurden funktionelle Reaktionen von Konsumenten empirisch gemessen oder theoretische Reaktionsmodelle entwickelt, doch nur sehr selten wurde getestet, ob diese Modelle die beobachteten Daten quantitativ vorhersagen können. Einen solchen Test führen wir für das terrestrische Räuber-Beute-System
Macrobiotus richtersi (Tardigrada)–
Acrobeloides nanus (Nematoda) durch. Für zwei verschiedene Größenklassen von
A. nanus berichten wir von im Labor gemessenen funktionellen Reaktionen und vergleichen diese mit den Vorhersagen von drei Modellen, die sich in ihrer Komplexität unterscheiden: (1) die Scheibengleichung, welche keine Sättigungseffekte enthält; (2) die SSS-Gleichung, welche eine konstante Räubersättigung annimmt; und (3) das Sättigungsmodell, welches die Abnahme der Beutedichte und die Zunahme der Räubersättigung im Verlauf der Experimente berücksichtigt. Wir parametrisierten diese Modelle mit Daten, die unabhängig von den Experimenten zur funktionellen Reaktion aufgenommen wurden. In beiden Beute-Größenklassen stimmten die Vorhersagen des Sättigungsmodells am besten mit der beobachteten funktionellen Reaktion überein, und die Übereinstimmung war nur wenig schlechter als die von Regressionskurven, die nachträglich an die Daten angepasst wurden. Das parametrisierte Sättigungsmodell scheint also die wichtigsten Determinanten der funktionellen Reaktion im untersuchten System zu enthalten. Für unser Verständnis von funktionellen Reaktionen sind weitere Studien nötig, die empirisch gemessene Daten mit unabhängigen Modellvorhersagen vergleichen.