Sinnes- und Verhaltensökologie der parasitoiden Fliege Emblemasoma auditrix (Diptera: Sarcophagidae)

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurden verhaltensökologische Studien an der parasitoiden Fliege Emblemasoma auditrix und ihrem Wirt Okanagana rimosa durchgeführt. E. auditrix hat im Prothorax ein Tympanalorgan entwickelt, mit dem sie Lockgesänge des Wirtes wahrnehmen kann. Die Fragestellungen der Untersuchungen beschäftigten sich insbesondere mit diesem bislang selten gefundenen Mechanismus zur Wirtsfindung. Teil 1: PhonotaxisDie positive Phonotaxis von Emblemasoma auditrix beginnt mit typischen Drehreaktionen. Bei einer Diskrepanz zwischen Schallquelle und Längsachse der Fliegen (Testwinkel) von 100° zeigen die Tiere 2-4 kleine Einzeldrehungen, bevor sie sich laufend dem Lautsprecher nähern. Die Fliegen lateralisieren wahrscheinlich mehrfach und gelangen so in eine gute Startposition zur Schallquelle. Dieser Mechanismus funktioniert nicht in allen Bereichen des Schallfeldes gleich gut. Bei hohen Testwinkeln von 140-180° starten die Fliegen oft von der Schallquelle weg (negative Phonotaxis). Vermutlich können die Tiere nur aus der Bewegung heraus feststellen, ob eine Schallquelle von hinten oder vorne kommt. Die Selektivität für akustische Signale lässt bei im Labor gehaltenen E. auditrix mit dem Alter nach. Die Fliegen zeigen nach spätestens zwei Wochen positive Phonotaxis auf Reize, auf die sie am Anfang der Versuchszeit signifikant schlechter reagiert hatten. E. auditrix kann abnehmende Intensitäten diskriminieren. Wenn die Tiere senkrecht von oben mit 80dB beschallt werden, laufen sie zunächst vom Startpunkt weg. Sie drehen durchschnittlich nach einem Intensitätsunterschied von 0,4dB SPL zum Startpunkt um und orientieren sich wieder zurück. Bei Beschallung von unten drehen die Tiere erst bei Unterschieden von durchschnittlich 3,8dB SPL. E. auditrix kann durch die Perzeption eines attraktiven akustischen Signals (Motivationssignal) kurzfristig in einen Zustand erhöhter Erregbarkeit versetzt werden. Messbar ist diese erhöhte Erregung durch die Tatsache, dass die Tiere, nachdem sie ein Motivationssignal vorgespielt bekommen, signifikant stärker auf normalerweise unattraktive Testreize reagieren. Teil 2: Infektion und ParasitierungE. auditrix nutzt zur Wirtsakzeptanz mechanische Reize in Form der Flügel des Wirtes. Somit brauchen die Fliegen drei verschiedene Sinnesmodalitäten, um erfolgreich einen Wirt zu infizieren. Die Nutzung akustischer und visueller Reize ist bereits bekannt. Die Fliegen können grundsätzlich auch andere Singzikaden (Magicicada cassini) als Okanagana rimosa infizieren. Die Wirtsspezifität liegt also nicht in der Wirtssuche begründet, sondern wahrscheinlich in der Physiologie des Wirtes, da sich keine der Fliegenlarven erfolgreich in einem fremden Wirt entwickeln konnte. Die Dauer des Parasitierungsprozesses beträgt 5-8 Tage ab dem Zeitpunkt des Eintritts der Larve in den Wirt. Die ersten beiden Larvenstadien richten zumeist keine erkennbaren Schäden im Wirt an (Ernährung vermutlich über Hämolymphe), während das dritte Larvenstadium innerhalb von 3-4 Tagen alle verfügbaren Gewebe konsumieren kann. Superparasitismus wurde bei Freilandproben selten (5%) gefunden. Es wurden aber keine Mechanismen zur Wirtsdiskriminierung bei E. auditrix gefunden. Die Aktivität der Fliegenlarven führt mit der Zeit zur vollständigen Einstellung der Gesangsaktivität der Wirte. Parasitierte Wirte produzieren schon am 2. Infektionstag weniger häufig Lockgesänge als gesunde Wirte. Somit erniedrigt die Parasitierung an sich oder die Aktivität der Larven das Risiko für Doppelinfektionen. Liegt eine Doppelinfektion vor, so entwickelt sich nur eine Larve im Wirt weiter. Es gibt Hinweise, dass die überlebende Larve ihren Konkurrenten auf aktivem oder passivem Weg tötet. Teil 3: Pränataler KannibalismusDie Larvenzahlen von Emblemasoma auditrix können sich im Uterus der Mutter durch pränatalen Kannibalismus reduzieren. Die Fliegenlarven benötigen während der mehrwöchigen Wirtssuche der Mutter eventuell Nahrungsressourcen, um nicht zu verhungern. Dabei bleibt unklar, ob die Larven durch aggressives Verhalten ihrer Geschwister oder andere Faktoren wie z.B. Sauerstoffmangel oder Verhungern umkommen.