2008 Facharbeit Thust: Forensische Entomologie - Eigene Untersuchung zur Entwicklung der Schmeißfliege als leichenbesiedlendes Insekt

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Forensische Entomologie - Eigene Untersuchung zur Entwicklung der Schmeißfliege als leichenbesiedelndes Insekt

Facharbeit von Fabian Thust, Jahrgang 2007/2008

Evangelisches Gymnasium Meinerzhagen
Biologie, Leistungskurs 12
Fachlehrer: Herr Eiche
Datum: 13.02.2008

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Einführung

1a. Definition und Aufgabenbereiche der forensischen Entomologie
Bei der oftmals als Insektenkunde bezeichneten forensischen Entomologie handelt es sich um einen Zweig der Forensik, der sich mit „wissenschaftlich-kriminaltechnischen Untersuchungen von Gliedertieren“ [1] beschäftigt. Dabei erscheint erstere Bezeichnung zwar als sachgemäß, jedoch als zu unpräzise, da sie sich ganz allein auf den aus dem Griechischen stammenden Ausdruck „Entomologie“ (éntomos = eingeschnitten, gekerbt; logos = Kunde, Lehre) (vgl.: [2] ) bezieht und die forensische Komponente außer Acht lässt. Wörtlich übersetzt müsste es daher vielmehr „gerichtliche“ oder „gerichtsmedizinische Insektenkunde“ [8] lauten.
Forensische Entomologen versuchen bei der Gliedertieruntersuchung - anhand der Besiedlung und Entwicklung der Insekten - unterschiedliche Fragen, die der jeweilige Todesfall aufwirft, zu beantworten. Dabei kommt es durchaus vor, dass jene Arbeit interdisziplinär1 abläuft und sowohl Zoologen, Rechtsmediziner, Ermittler und Juristen eng zusammenarbeiten, wodurch solche Untersuchungen nicht nur der einfachen Aufklärung der Fälle dienen, sondern sogar vor Gericht als „Schlüsselbeweise“2 [1] eingesetzt werden können. Letztlich lassen sich neben der postmortalen Liegezeitbestimmung (post mortem interval = PMI) auch Rückschlüsse auf einen unterschiedlichen Aufenthaltsort der Leiche, auf eine toxikologische und/oder bakteriologische Todesursache, auf Wundartefakte, sowie auf die sozialen bzw. hygienischen Verhältnisse des/r Verstorbenen ziehen. Es ist ebenfalls möglich, dass Gliedertiere im Zusammenhang mit Lebenden untersucht werden, welches beispielsweise dann zu Tage kommt, wenn es gilt, Kindsvernachlässigungen zu beweisen. (vgl. [1])

1b. Leicheninsekten und die Abfolge der Leichenbesiedlung
„Insekten sind die wichtigste, größte und mannigfaltigste Lebewesengruppe der Erde“ (Kriminalbiologie, M. Benecke, S.17, [4] ). Darunter gibt es insgesamt mehr als hundert verschiedene Arten, die sich auf sterblichen Überresten niederlassen und aufgrund der postmortalen3 Veränderung der Leiche in unterschiedlichen Besiedlungswellen, d.h. in sich zeitlich überschneidenden Faunen, auf der Leiche wieder zu finden sind. Der Rechtsmediziner Jean Pierre Mégnin unterschied in diesem Zusammenhang schon im Jahre 1884 zwischen insgesamt acht Besiedlungswellen für freiliegende Leichen, die wie folgt lauten: „frischtot“ - „beginnende Fäulnis“ - „Fette“ - „käseartige Produkte“ - „ammoniakalische Fäulnis und Schwärzung“ - „beginnende Vertrocknung“ - „starke Vertrocknung“ - „Skelletierung“ (vgl. Kriminalbiologie, M. Benecke, S.25, [4] ). Allerdings ist eine solche Einteilung differenziert zu betrachten, da sich beispielsweise die „[...] Faunen von begrabenen Leichen und von Wasserleichen [...]“ [3] zu den eben beschrieben unterscheiden. Frei liegende Leichen werden nach Todeseintritt zunächst von schwangeren Schmeißfliegenweibchen (Calliphoridae) angeflogen, die ihre kommende Brutstätte und Nahrungsquelle auf über hundert Meter Entfernung riechen können. Infolgedessen werden von diesen Eierpakete, welche wiederum jeweils zwischen einhundert und fünfhundert Eier enthalten können, auf dem Nährmedium abgelegt, wobei offene Wunden, aber auch „Nase, Ohren oder weiche Körperteile wie die Augen“ (Kriminalbiologie, M. Benecke, S.15, [9] ) als Ablagestätte bevorzugt werden. Kennzeichnend für Schmeißfliegen ist also dass sie sich von „feuchtem, relativ frischem Leichengewebe“ (Kriminalbiologie, M. Benecke, S.13, [9] ) ernähren. In der Folge sind, einhergehend mit der beginnenden Verwesung, vordergründig „echte Fliegen“ (Muscidae), „Aaskäfer“ (Silphidae) und „Dungfliegen“ (Sphaeroceridae) auf der Leiche zu finden. Kurze Zeit später, während die innere Verwesung, durch Bakterien beschleunigt, fortsetzt, kommen sowohl „Fleischfliegen“ (Sarcophagidae), als auch Kurzflügelkäfer (Staphylindiae) hinzu. Mit fortschreitender Verwesung geht der Leichnam zudem in einen breiigen Zustand über, dessen typisch käsiger Geruch die Besiedlung von „Käsefliegen“ (Piophilidae) hervorruft. Hierzulande wird dabei mit einem Zeitraum von ca. drei Monaten gerechnet. Beginnt der Körper daraufhin langsam zu vertrocknen, so dass sich unter anderem die Schmeißfliegen wieder von dem Leichnam entfernen, stellt die Leiche einen hervorragenden Besiedlungsort für Buntkäfer (Cleridae), Speckkäfer (Dermestidae), Erdkäfer (Trogidae) und auch Buckelfliegen (Phoridae) dar, die allesamt „auf eingetrocknete Haut und Haare spezialisiert sind“ (Kriminalbiologie, Benecke, S.13, [9] ). Letztere wird in diesem Zusammenhang auch als Grabfliege bezeichnet, da sie sich durch das Erdreich hindurch bis zur Leiche vorgräbt (vgl. Abb. 4 im Anhang).
Allerdings ernähren sich nicht alle leichenassoziierten Insekten4 direkt von dem toten Körper: Viele Käfer (Coleoptera) beispielsweise fressen die Maden und Pilzgeflechte, die auf der Leiche leben, und werden daher auch als sekundäre Leichenbewohner tituliert.

1c. Wichtige Einflussfaktoren
Neben den postmortalen Veränderungen der Leiche gibt es noch wesentlich mehr Einflussfaktoren, die auf die Leicheninsekten entweder letal5, limitierend6 oder nur geringfügig wirken. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass es sich bei Insekten um wechselwarme (poikilotherme) Tiere handelt, die ihre Körpertemperatur praktisch nicht selber regeln können und daher auf eine für sie gute Lagerungs- und Umgebungstemperatur angewiesen sind. Sinkt die Temperatur dabei im Winter beispielsweise auf Werte unterhalb von 10° C, stagniert die Entwicklung von Fliegen, so dass sie in diesem Zeitraum keine Eier ablegen und auch an Leichen nicht mehr aufzufinden sind. Liegt die Temperatur dagegen wesentlich höher - bei Werten um 20° C - verläuft die Entwicklung nach dem gewohnten Schema (vgl. 2a), wobei eine zunehmende Temperatur beschleunigend wirkt (vgl. Abb. 5 im Anhang). Dieses kann zum einen durch eine erhöhte Umgebungstemperatur hervorgerufen werden, zum anderen führt auch eine Überbevölkerung der Leiche in Madenteppichen zu einer Erhöhung der Lagerungstemperatur zwischen 2° C und 20° C, was bei einem limitierten Nahrungsmittelangebot zusätzlich eine verfrühte Verpuppung bewirken kann (vgl. [3] ). Ein rapider Temperaturabfall oder Nahrungsverknappung hingegen können über eine Verlängerung bzw. Verkürzung der Entwicklungszeit hinaus, auch den Tod des Insekts hervorrufen.
Im Gegensatz dazu ist sowohl die Tageszeit, als auch die Lichtstärke zu betrachten. Denn: Obwohl es Arten gibt, die tageslicht- oder schattenliebend sind, schränken beide- Faktoren „[...] den Flug und die Eiablage von forensisch-kriminalistisch bedeutsamen Fliegenarten meist nicht erheblich ein“ [3].
Weitere Faktoren können jedoch auch bei der Betrachtung der Leichenaufbewahrung an Relevanz gewinnen. So kann sich der Augenblick der Erstbesiedlung zum Beispiel um zweieinhalb (Wolle) bis maximal sieben (Plastik) Tage verzögern, wenn der Leichnam in eine Decke gehüllt und somit für die Insekten nicht frei zugänglich war. Eine Verkohlung der äußeren Gewebeschichten des toten Körpers hat in diesem Zusammenhang keine wesentlichen Folgen. Kommt es allerdings dazu, dass einzelne Leichenteile sogar in dichtschließenden Tonnen aufbewahrt worden sind, können nur die Fliegeneier für die weitere Untersuchung herangezogen werden, da aus dem zeitweisen Luftabschluss der Tod der Fliegenmaden resultiert (vgl. [3]).
Letztlich gilt es auch noch den Leichnam auf bestimmte Substanzen im Blut zu untersuchen, da einige Drogen, wie etwa Heroin, die Entwicklungsrate der Maden wesentlich verändern können (vgl. [3]).

Die postmortale Leichenbesiedlung durch eine Schmeißfliege

2a. Der Entwicklungszyklus einer Schmeißfliege
Kommt es zu einem Todesfall, so sind es in der Regel zunächst die Schmeißfliegenweibchen, die aus Schutz vor Käfern oder Vögeln ihre bis zu zweitausend Eier in Form von mehreren Eipaketen an bestimmten Stellen des Leichnams platzieren (vgl. 1b). Dieser Zeitpunkt der Eiablage (engl. Oviposition) stellt die erste Phase des Entwicklungszyklus dar und hat sechs weitere Abschnitte zur Folge. Denn aus den nunmehr zwei Millimeter großen Eiern (➊) können bei äußerst guten Umweltbedingungen, d.h. „[...] bei konstant schwülheißer Witterung mit eingestreuten Regenfällen [...]“ [1], schon nach fünfzehn Minuten millimetergroße Fliegenlarven (= Maden) schlüpfen, die fortan versuchen „[...] mit ihren hakenförmigen Mundwerkzeugen durch Speichel außerkörperlich angedautes Gewebe [...]“ [1] aufzunehmen. Dadurch wachsen die Tiere unter zweimaliger Häutung bis zu einer bestimmten Maximallänge von über einem Zentimeter, dem sogenannten Wachstumsgipfel (engl. Peak), heran (➋ - ➍) und entleeren erst im Anschluss daran ihren bis dato dunkel hindurchschimmernden, gefüllten Darmtrakt (➎), wodurch sie erkennbar an Länge verlieren. Dieses ist aber insofern notwendig, als dass verbliebener Darminhalt während der Zeit der Verpuppung faulen oder gären würde, was den Tod des Insekts nach sich zöge. Dementsprechend wird nach der Darmentleerung auch keine weitere Nahrung mehr aufgenommen, so dass sich die Maden bis zur Verpuppung von ihren eigenen Fettreserven ernähren und oftmals auch Abstand von dem Leichnam nehmen. Anschließend zieht sich die Haut der Insekten zusammen (= Kontraktion) und verhärtet sich, wodurch eine Art Schale entsteht, die als Tönnchen bezeichnet wird.
Dieses „verfärbt sich im Verlauf der Puppenzeit von weiß über verschiedene Gelbbrauntöne bis braunschwarz“ [4] und erst dann bildet sich im Innern die eigentliche Puppe (➏) aus. Aus dieser schlüpfen nach einiger Zeit, die in Abhängigkeit zu der jeweiligen Art und den zuvor beschriebenen Einflussfaktoren steht, die erwachsenen Fliegen (= Imago, pl.: Imagines) (➐), die das Fortpflanzungs- und Verbreitungsstadium darstellen (vgl. [1] ). Im Vergleich zu den Maden des Jugendstadiums nehmen sie sehr wenig Nahrung auf (vgl. [1] ), sind aber schon nach sechs bis acht Stunden nach Abschluss der Metamorphose7 bereit den Entwicklungszyklus der Tochtergeneration durch eine erneute Eiablage einzuleiten (vgl. Genetik, L. Hafner und P. Hoff, S.30, [11]).

Eigene Untersuchung:

Welche Auswirkungen haben verschiedene Temperaturen auf die Entwicklung der Schmeißfliege?
Forensische Entomologen sind während der Gliedertieruntersuchung sehr darauf bedacht, möglichst viele Einflussfaktoren zu berücksichtigen, um letztlich stichfeste Erklärung für mögliche Todesursachen oder Tathergänge zu finden (vgl. 1c).
Bei meiner Untersuchung möchte ich mich ganz allein auf den Umweltfaktor „Temperatur“ beschränken und gleichzeitig - unter Ausschluss anderer Standortfaktoren als Fehlerquelle - beweisen, dass schon eine minimale Temperaturdifferenz die Entwicklung der Schmeißfliege so stark beeinflussen kann, dass deutliche Unterschiede sowohl auf das äußere Erscheinungsbild und das Verhalten der Maden, als auch auf die Entwicklungszeit zu verzeichnen sind. Desweiteren möchte ich anhand der Beobachtungen versuchen den exakten Entwicklungszeitpunkt der Maden bei Versuchsbeginn herauszufinden.

3a i. Vorbereitung und Durchführung: Versuchsaufbau
Die gesamte Vorrichtung besteht aus jeweils fünf transparenten8 Plexiglasplatten, die zuvor in einem Fachmarkt für Baustoffe9 auf die gewünschten Maße zurechtgeschnitten wurden. Die Bodenplatte, die aus einem 30x30 cm großen Quadrat besteht, ist in diesem Zusammenhang bewusst größer gewählt worden, um das Zusammensetzen mit den vier 25x25 cm großen Seitenteilen zu erleichtern. Diese wurden im Voraus bereits mit Silikon verbunden und an den Verbindungsstellen durch Paketklebeband stabilisiert. Anschließend wurden beide Komponenten - wiederum durch Silikon - aneinander fixiert, so dass die Bodenplatte mit dem zentral aufliegendem Korpus ein für die Maden impermeabeles10 Behältnis darstellt. Nachdem dieses über Nacht der Trocknung unterlag, wurde am nächsten Tag je eine 200 cm lange Eckleiste für die Dachkonstruktion passend gekürzt und auf Gehrung zugeschnitten.
Im weiteren Verlauf sind die jeweils vier Seiteneckleisten mit Hilfe einer Heißklebepistole zu einem Rahmen zusammengefügt und auf den inneren, oberen Seitenflächen mit einem Klettbandstreifen bedeckt worden. Infolgedessen gelang es sehr mühelos den Rahmen mit einem bereits vorgefertigten, feinmaschigen Stück Mückennetz einzupassen und diesen danach auf dem Korpus zu platzieren. Die beiden fertigen Behältnisse wurden anschließend jeweils mit einem Hydrometer, das an der Innenseite der Korpusse mit einer kurzen Schnur und einem Stück Klebeband befestigt wurde, sowie mit je einem Thermometer ausgestattet, um eventuelle Temperatur- oder Luftfeuchtigkeitsschwankungen erkennen und protokollieren zu können. Abschließend wurden beide Gefäße in die zwei Versuchsräume im Keller des Hauses gebracht, wobei neben dem für die Untersuchung bedeutsamen Temperaturunterschied auch eine deutliche Diskrepanz im Bezug auf die Luftfeuchtigkeit festzustellen war. In Absprache mit dem Kurslehrer wurde diesbezüglich geklärt, dass ein gewisses Missverhältnis aufgrund der Temperaturunterschiede normal und für den Versuch nicht weiter hinderlich sei. Nichtsdestotrotz galt es im wärmeren Raum einer möglichen Vertrocknung der Maden vorzubeugen, indem ein mit 250 ml Wasser gefülltes Glas in dem dort befindlichen Behältnis positioniert wurde. Dieses wurde allerdings - als Reaktion auf die Tatsache, dass sich nach dem Schlüpfen einige Fliegen in jenem Wasserglas niederließen und zu ertrinken schienen - mit Hilfe zweier Wäscheklammern mit einem Stück Mückennetz bespannt.

3a ii. Vorbereitung und Durchführung: Versuchsräume
Bei der Wahl zweier geeigneter Versuchsräume war es von höchster Priorität, dass sich im Gegensatz zu den unterschiedlichen Lufttemperaturen, die letztlich die Basis der Untersuchung darstellen, alle anderen Einflussfaktoren in den beiden Versuchsräumen gleichen und somit als eine mögliche, spätere Fehlerquelle ausgeschlossen werden können. Letztlich fiel die Wahl auf zwei im Keller gelegene Räume, die angesichts ihrer unterschiedlichen Nutzung ideale Bedingungen im Bezug auf die Fragestellung des Versuches aufweisen.
Raum A, eine unbeheizte, alte Werkstatt, repräsentiert den kühleren der beiden Versuchsräume, in dem eine weitestgehend konstante Lufttemperatur von durchschnittlich 14,2° C herrscht. Dieses ist darauf zurückzuführen, dass der fensterlose Rau aufgrund seiner Etagen bedingten Abgrenzung zum Wohnraum seine Temperatur unabhängig von der Außentemperatur gestalten kann.
Raum B hingegen weist hinsichtlich seiner Nutzung als Heizungsraum eine höhere Raumtemperatur, die bei durchschnittlich 18,0° C liegt, auf, so dass ein für die Untersuchung elementares Temperaturmissverhältnis zwischen den beiden Räumen besteht, welches sich zwangsläufig auch auf die Luftfeuchtigkeit ausschlägt. Daher war vor Beginn des Versuches in Raum A eine Abweichung von 30% gegenüber der Luftfeuchtigkeit in Raum B festzustellen, die aber durch das Hinzufügen des Wasserglases in Behältnis B während des Versuches auf durchschnittlich 15,5% verringert werden konnte (vgl. 3a i). Ansonsten ist festzuhalten, dass in beiden Räumen kein direktes Tageslicht einfällt und die Maden somit nur künstlichem Licht, das während der täglichen Untersuchung angeschaltet wird, ausgesetzt sind. Letztlich kann auch eine Störung durch Außenstehende ausgeschlossen werden, da zum einen beide Räume nur gelegentlich betreten und zum anderen sämtliche Personen hinreichend über den Stellenwert des Versuches informiert wurden.

3a iii. Vorbereitung und Durchführung: Durchführung

Nachdem die Versuchsbehältnisse zusammengebaut und auch die beiden Versuchsräume hinsichtlich ihrer Nutzbarkeit untersucht worden sind, konnte am Donnerstag, den 10.01.2008 mit dem Versuch begonnen werden.
Am Nachmittag desselben Tages wurden dazu bereits in einem Kölner Anglerladen rund 300 Schmeißfliegenmaden gekauft und in einer luftdurchlässigen, transparenter Box nach Kierspe befördert. In diesem Zusammenhang erhielt ich - nach näherem Nachfragen - die Informationen, dass es sich bei den gekauften Insekten um ca. drei bis vier Wochen alte Exemplare handelt, die bis zum Zeitpunkt der Abholung in einem Kühlschrank bei ungefähr 6° C und ohne Nahrungszufuhr gehalten wurden. Außerdem, so wurde mir berichtet, handele es sich bei den Maden um eine speziell für den Anglersport gezüchtete Art, die der Besitzer zwar nicht bestimmen könne, die aber entsprechend groß werden würde. Um 18.00 Uhr wurden dann je 150 Maden in die beiden im Keller gelegenen Versuchskästen gesetzt, die im Voraus mit jeweils 215g frischem Schweinefleisch bestückt worden sind. Weitere drei Stunden später erfolgte die erste Protokollierung der Messwerte und Beobachtungen, die in der Folge täglich um 18.00 Uhr stattfanden. Dabei wurde neben der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit, die anhand der Messgeräte abgelesen werden konnten, auch die Größe der Maden notiert, indem jeweils zwei Beliebige aus dem Versuchskasten entnommen und mit einem Messschieber vermessen wurden. Außerdem wurden erkennbare Verhaltens-, sowie Erscheinungsveränderungen angemerkt und im Anschluss daran sowohl aus der Vogelperspektive, als auch von unterhalb der Behältnisse abfotografiert. Am Computer wurden diese anschließend datiert und in einer Präsentation für die spätere Ergebnisfindung veranschaulichend dargestellt (vgl. CD-Rom, Pdf.1 im Anhang). Die restlichen Messwerte und Beobachtungen wurden zudem in einer Tabelle chronologisch aufgelistet (vgl. Tab. 1-4 im Anhang). Letztlich ergab sich zufälligerweise die Möglichkeit einen Teil des Schlüpfungsvorgangs mittels einer Digitalkamera aufzunehmen, am Computer sichtbarer zu machen und der Arbeit hinzuzufügen (vgl. CD-Rom, Mov.1 im Anhang).

3b i. Beobachtungen: Werkstatt
Als die 12 -13 mm großen, weiß-gelblichen Maden am 10.01.2008 bei einer Temperatur von 15° C in ihren Versuchskasten gesetzt wurden, wirkten sie zunächst erkennbar träge und bewegten sich nur langsam durch den Versuchsraum, wobei ein direkter Bezug zum Fleisch nicht zu beobachten war. Zwei Stunden später hingegen, bei der ersten Protokollierung, waren rund 100 der insgesamt 150 Maden unterhalb des Fleisches vorzufinden, wobei ein leicht gefüllter Darm nur bei sehr wenigen durchschimmerte (vgl. Tab. 4 im Anhang).
Auch am darauf folgenden Tag (Tag 2) änderte sich sowohl im Bezug auf das äußere Erscheinungsbild, als auch bezüglich des Verhaltens der Maden nichts, so dass lediglich eine höhere Anzahl derer, die sich unter dem Fleisch befanden, notiert werden konnte (vgl. Tab. 4 im Anhang).
Wiederum einen Tag später (Tag 3) erfolgte die erste Verpuppung dreier Maden, die in hellen, bräunlichen Tönnchen mit erkennbarem Abstand zum Fleisch vorzufinden waren (vgl. CD-Rom, Folie 4 im Anhang). Ansonsten war festzustellen, dass die Länge der beiden beliebig zur Probe entnommenen Maden an diesem Tag gegenüber den vorherig entnommenen um einen Millimeter abnahm und auch ein erster Fäulnisgeruch bei näherem Herantreten offenkundig wurde (vgl. Tab. 2-3 im Anhang).
Im weiteren Verlauf stieg die Anzahl der verpuppten Maden bis zum einschließlich achten Versuchstag auf 130 an, wobei die tägliche prozentuale Zunahme der Neuverpuppungen von 1266,7% auf 108,3% stark rückläufig verlief (vgl. Tab. 3 im Anhang). In diesem Zusammenhang wurde ebenfalls deutlich, dass sich die Tönnchen mit steigender Entwicklungszeit über verschiedene Gelb-Braun-Töne bis hin zu dunkelbraun verfärbten, wobei die Größe der Tönnchen - unabhängig vom Entwicklungszeitpunkt - bei ca. neun bis zehn Millimetern lag. Letztlich waren alle 130 Tönnchen mit deutlicher Distanz um das Fleisch herum verteilt, wodurch gleichwohl eine deutliche Abnahme der Maden, die sich bis dato unterhalb des Fleisches aufgehalten hatten, zu beobachten war (vgl. Tab 4 im Anhang). Die restlichen, noch nicht verpuppten Maden hingegen, bewegten sich nahezu gar nicht mehr, wobei wesentliche Erscheinungsänderungen nicht auffielen.
Am 27.01.2008 (Tag 18) waren schließlich alle 150 Maden verpuppt, wobei die Anzahl derer, die eine schwärzliche Färbung aufwiesen, signifikant höher war, als die, der sonstig gefärbten. Letztlich dauerte es weitere sechs Tage (Tag 24) bis die ersten drei schwarzen Fliegen mit bläulichen Hinterleib aus den Tönnchen geschlüpft und fortan hauptsächlich am oberen Mückennetz und an den Scheiben vorzufinden waren. Bis schließlich alle 150 Maden das Fortpflanzungs- und Verbreitungsstadium erlangten, vergingen zusätzliche sieben Tage (Tag 31) (vgl. Tab 3 im Anhang).

3b ii. Beobachtungen: Heizungsraum
Die 12 - 13 mm großen, weiß-gelblichen Maden erschienen bei der ersten Protokollierung nach Versuchsbeginn, als sie bei 18° C in ihren im Heizungsraum befindlichen Versuchskasten gesetzt wurden, sehr agil. Ca. 80 der 150 Maden waren unter dem Fleisch aufzu- finden, wonach sich die Restlichen, bei denen der Darm wie bei allen anderen auch, nur sehr leicht zu erkennen war, durch den Versuchsraum bewegten und dabei vereinzelt versuchten, ebenfalls unter das Fleisch zu gelangen (vgl. Tab. 4 im Anhang).
Dementsprechend befanden sich am nächsten Tag (Tag 2) rund 25 Maden mehr unterhalb des Fleisches, wobei zwei Ansammlungspunkte, die jeweils am linken und rechten Randbereich des Fleisches lagen, sichtbar wurden (vgl. CD-Rom, Folie 3 im Anhang). Auch die Größe der Maden schien aufgrund der beiden entnommenen und vermessenen Maden auf 15 - 16 mm zugenommen zu haben, wenngleich der Darm der Maden nicht gefüllter erschien als Tags zuvor. Außerdem fand sich mit Abstand zum Fleisch ein helles, bräunliches Tönnchen, so dass es bereits am zweiten Versuchstag zur Verpuppung einer Made gekommen sein musste (vgl. Tab. 2-3 im Anhang).
Dieser Eindruck bestätigte sich am folgenden Versuchstag, als ca. 35 Maden in Tönnchen, deren Farbe von hell-braun bis rot-braun reichte, um das Fleisch herum vorlagen. Von den restlichen 115 Maden hingegen befanden sich noch rund 90 unterhalb des Fleisches und bewegten sich, genauso wie die Mehrheit der übrigen Maden, kaum noch (vgl. Tab. 4 im Anhang). Bei näherem Herantreten offenbarte sich zudem ein erster Fäulnisgeruch.
Letztlich waren weitere fünf Versuchstage (Tag 8) vonnöten, bis sich alle Maden verpuppt hatten und vorwiegend in dunkelbraunen Tönnchen, die unabhängig vom Entwicklungszeitpunkt eine Größe von 9 - 10 mm hatten, vorlagen. Die prozentuale Zunahme der Neuverpuppungen verlief in diesem Zusammenhang von 3500% auf 105,6% überaus stark rückläufig und hatte gleichwohl einen enormen Rückgang der Maden, die sich bislang unter dem Fleisch befanden, zur Folge (vgl. Tab.4 im Anhang).
Weitere acht Tage (Tag 17) später, in denen keine zusätzlichen Veränderungen mehr festzustellen waren, schlüpften die ersten elf ca. zehn Millimeter großen Fliegen aus den Tönnchen, die sich vorwiegend am oberen Mückennetz, sowie an den Scheiben aufhielten. In der Folge kam es zu vielen weiteren Schlüpfungsvorgängen, die mit bloßem Auge zu erkennen waren (vgl. CD-Rom, Mov.1 im Anhang), so dass sich am 31.01.2008 letztlich alle 150 Maden zu schwarzen erwachsen Fliegen mit einem bläulichen Hinterleib entwickelt hatten und nunmehr kaum noch Nahrung aufnahmen (vgl. Tab. 3 im Anhang).

3c i. Meine Ergebnisse: Eingrenzung des Untersuchungszeitraums
Bevor die beiden Versuche miteiander verglichen werden, sollte mit Hilfe der Beobachtungen herausgefunden werden, zu welchem Zeitpunkt ihrer Entwicklung sich die Maden zu Beginn des Versuches, d.h. 3 - 4 Wochen nach der Eiablage, befunden haben, obwohl sie - laut Aussage des Inhabers - bis zum Zeitpunkt ihrer Abholung in einem Kühlschrank bei ca. 6° C und ohne Nahrungszufuhr gehalten wurden (vgl. 3a iii).
Dementsprechend müssten sich die Maden nämlich noch zu Beginn ihrer Entwicklung befunden haben, da sowohl der Nahrungsmittelmangel, als auch die niedrige Umgebungstemperatur, stagnierend gewirkt haben müssten (vgl. 1c). In diesem Zusammenhang ist es natürlich nicht von der Hand zu weisen, dass der Kühlschrank zur Entnahme anderer Maden am Tag evtl. mehrmals am Tag geöffnet wurde und es somit zu vereinzelten Entwicklungsschüben gekommen sein könnte. Nichtsdestotrotz liefern die Beobachtungen in beiden Versuchskästen Erkenntnisse, die im Gegensatz zu den Aussagen des Inhabers stehen und somit den Wahrheitsgehalt in Frage stellen. Die Tatsache, dass sich die Maden in beiden Versuchsräumen schon nach zwei bzw. drei Tagen anfingen sich zu verpuppen, unterstreicht, dass sie sich bei Versuchsbeginn keinesfalls am Beginn ihrer Entwicklung befunden haben konnten, da nur äußerst gute Umweltbedingungen, die in keinen der beiden Versuchsräumen gegeben waren, einen solch schnellen Ablauf ermöglichen würden (vgl. 2a). Diesbezüglich hätte zum einen auch der Darminhalt, zum anderen auch die Größe der Maden wesentlich und über mehrere Tage hin zunehmen müssen, was sowohl bei Versuch A, als auch bei Versuch B, nicht erkennbar war. Daraus folgt, dass die Maden zu Beginn des Versuches bereits deutlich entwickelter waren, als durch die Aussagen des Inhabers zunächst angenommen.
Letztlich gilt es also zu klären, ob sich die Maden vor oder nach ihrem Wachstumsgipfel (= Peak) befunden haben, wobei die Tatsache, dass die Größe zweier beliebig entnommener Maden im wärmeren Versuchskasten am zweiten Tag um drei Millimeter zugenommen und am dritten Tag wieder abgenommen hat, nahelegt, dass die Maden zu Beginn des Versuches noch nicht ihre maximale Länge erreicht hatten, sondern ihr Peak erst am zweiten Tag der Untersuchung eingesetzt hat (vgl. 3b ii).
Im Gegensatz dazu stehen nicht nur die Beobachtungen bei Versuch A, wo eine Längenzunahme der Maden während der gesamten Untersuchung nicht zu verzeichnen war, sondern auch die Erkenntnis, dass der Darm der Maden zu Beginn des Versuches hätte gefüllt sein müssen, insofern sich die Maden vor Erreichen des Peaks befunden hätten. Dieses ist im Vergleich mit Abbildung 9, wo nur eine Made einen gefüllten Darm aufweist, definitiv auszuschließen, so dass festgehalten werden kann, dass sich die Maden am 10.01.2008 kurz nach ihrem Wachstumsgipfel befunden haben und in den folgenden Tagen auch nicht weiter fressbereit waren (vgl. Abb. 9, Seite 13).
Derweil lässt sich auch die Längenzunahme der Maden in Versuch B dadurch erklären, dass die beliebige Entnahme zweier Maden zu Ungenauigkeiten führte, die von mir selbst zunächst nicht bedacht wurden, aber durch die Entnahme immer gleicher Maden hätte ausgeglichen werden können. Denn letztlich handelt es sich bei den Maden „nicht um Roboter [...], die alle auf den mm gleich groß sind, sondern [um Tiere, deren individuelle Entwicklung] biologischen Regeln unterliegt“ [10] und deswegen Schwankungen auch bei gleichaltrigen Maden nichts ungewöhnliches darstellen.

3c ii. Meine Ergebnisse: Vergleich der Beobachtungen und Erklärung
Nachdem die Beobachtungen, die während der Untersuchung in den einzelnen Versuchskästen gemacht worden sind, im Vorherigen bereits getrennt voneinander beschrieben wurden, sollte nun versucht werden, mögliche Unterscheidungen explizit herauszuarbeiten und diese wiederum in einen Zusammenhang mit den gegeben Einflussfaktoren zu bringen, so dass abschließend ein eindeutiges Fazit bezüglich der Fragestellung gezogen werden kann. Aufgrund der entwicklungsspezifischen Eingrenzung der Untersuchung kann jedoch nur Bezug auf den Zeitraum nach dem Wachstumsgipfel der Maden bis hin zum Schlüpfen der ersten Fliegen genommen werden (vgl. 3c i), wozu aus insgesamt vier Parametern genauere Schlüsse gezogen werden können. Bereits am ersten Versuchstag, dem 10.01.2008, wurde in diesem Zusammenhang deutlich, dass, obwohl die erste Protokollierung schon zwei Stunden nach Versuchsbeginn stattfand, das Temperaturmissverhältnis zwischen den beiden Versuchsräumen erkennbaren Einfluss auf die Aktivität der Maden hatte.
In Versuchsraum A, dessen Raumtemperatur mit durchschnittlich 14,2° C etwa 3,8° C unter der in Versuchsraum B lag, wirkten die Maden träge und bewegten sich auch nur langsam durch ihr neues Areal, wohingegen die Maden im wärmeren Versuchsraum deutlich agiler erschienen. Dieses ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass es sich bei Schmeißfliegen, wie bei allen anderen Insekten, um poikilotherme Tiere (vgl. 1c) handelt, die mit zunehmender Temperatur getreu der RGT-Regel11 aktiver werden.
Der zweite Versuchstag, am 11.01.2008, brachte es mit sich, dass in Versuchskasten B bereits eine verpuppte Made in einem hell-bräunlichen Tönnchen vorzufinden war, deren Anzahl sich innhalb der kommenden drei Tage auf 135 erhöhte, so dass am 8. Versuchstag alle 150 Maden in dunkelbraunen, ca. 10 mm großen Tönnchen vorlagen (vgl. Abb. 10).
Die Maden in Versuchskasten A hingegen begannen erst am dritten Versuchstag mit der Verpuppung und hatten dabei mit 1266,7% eine auffällig geringe prozentuale Zunahme von Neuverpuppungen, die gegenüber der von Versuch B bei nur ca. 1/3 lag (vgl. Tab. 3 im Anhang). Außerdem waren insgesamt 10 Tage mehr vonnöten (Tag 18) bis sich alle 150 Maden im kälteren Versuchsraum verpuppt hatten (vgl. Abb. 10).

Einhergehend mit dieser Tatsache ist auch die unterschiedlich schnellere Verfärbung der Tönnchen zu erklären. Denn letztlich stellt diese nur ein Merkmal des Entwicklungsfortschrittes während der Puppenruhe dar, so dass die einzelnen Farbphasen bei einer schnelleren Entwicklung, wie bei Versuch B erkennbar, deutlich weniger Zeit einnehmen und es wesentlich rascher zu einer dunkelbraunen Färbung der Puppenhülsen kommt, wodurch der baldige Schlupf der erwachsenen Fliegen (= Imagines) gekennzeichnet wird.

Dementsprechend erfolgte auch der Schlupf der ersten elf erwachsenen Fliegen am 17.01.2008 (Tag 17) im wärmeren Versuchsraum eindeutig früher als bei Versuch A, deren Maden erst 7 Tage später (Tag 24) das Fortpflanzungs- und Verbreitungsstadium erreicht und damit ihre individuelle Entwicklung vom Ei zur Fliege abgeschlossen hatten (vgl. Abb.11).
Letztlich lässt sich aber neben dem sonst ähnlichen Entwicklungsverlauf auch bezüglich der Größe der Maden in den beiden Versuchsräumen eine Gemeinsamkeit erschließen, auf die die unterschiedlichen Temperaturen zumindestens im untersuchten Entwicklungszeitraum keinen Einfluss erhoben.
Denn: Mit Ausnahme vereinzelter Schwankungen liegt sowohl die durchschnittliche Größe der Maden (Versuch A: 12,6 mm // Versuch B: 13,1 mm) mit einer Differenz von nur einem halben Millimeter, als auch die durchschnittliche Größe der Tönnchen (Versuch A: 9,2 mm // Versuch B: 9,2 mm), die sich gar nicht unterscheidet, so nah beieinander, dass unter anderem Messungenauigkeiten (vgl. 3c i), aber auch übliche biologische Ungleichheiten unter den Individuen dafür Ausschlag geben sein könnten (vgl. Tab.2 im Anhang). Nimmt man allerdings Bezug auf den entwicklungsspezifischen Zeitraum der Untersuchung, so liegt eine wesentlich plausiblere Ursache für das Ausbleiben des Größenunterschieds zwischen den Maden in den beiden Versuchsräumen auf der Hand.
Dadurch nämlich, dass sich die Maden bereits nach ihrem Wachstumsgipfel befanden und ihren Darm bereits ausgeleert hatten (vgl. 3c i), war ihr Wachstum bei Beginn des Versuches bereits beendet, so dass ein Größenunterschied nur hätte bewiesen werden können, wenn die gesamte Entwicklung der Maden Gegenstand der Untersuchung gewesen wäre, was aufgrund der jahreszeitlichen Umstände, sowie durch den vorgeschriebenen Abgabetermin dieser Arbeit nicht möglich war.

3d. Fazit:
Die Ergebnisse der Untersuchung bezüglich der temperaturabhängigen Entwicklung einer Schmeißfliege lassen abschließend ein eindeutiges Fazit zu, da - mit Ausnahme des erwarteten Größenunterschieds - alle anderen Parameter, d.h. sowohl die Aktivität, die Färbung der Tönnchen, als auch der Übergang ins Puppenstadium, in den beiden Versuchskästen merklich unterschiedlich verliefen.
Dabei wurden insbesondere bei der Wahl der Versuchsräume (vgl. 3a ii) bereits mögliche Fehlerquellen ausgeschlossen und auch bei der Durchführung darauf geachtet, einen täglich identischen Ablauf der Untersuchung zu gewährleisten (vgl. 3a iii). Auf diese Weise war es also möglich zu zeigen, dass bereits eine minimale Temperaturdifferenz von nur 3,8° C grundlegend für eine unterschiedliche Entwicklung der Schmeißfliegenmaden ist, welches zugleich die ungemeine Bedeutung der Temperaturverhältnisse bei einem Leichenfund unterstreicht, die es bei der forensischen Entomologie zu beachten gilt. Desweiteren bot sich die Möglichkeit, den hohen Stellenwert der Beobachtungsergebnisse zu verdeutlichen. Dadurch, dass die Aussage des Inhabers bezüglich des Entwicklungsstandes der Maden durch die eindeutig gegenläufigen Argumente der Beobachtungen (vgl. 3b i,ii) angezweifelt und letztlich auch bewiesen werden konnten, lässt sich gleichwohl ein Vergleich zu der alltäglichen Arbeit der forensischen Entomologen ziehen. Denn: Auch diese können anhand ihrer Beobachtungen bzw. dadurch, dass sie am Tatort gefundene Insekten im Versuchslabor selber weiterzüchten, feststellen, ob bestimmte Zeugenaussagen oder mögliche Alibis der Wahrheit entsprechen oder nicht.


4. Literatur- und Quellenverzeichnis

Abbildungen:

  • Abb.1

Lavarlform einer Schmeißfliege,
Lucilia spec., Fam. Calliphoridae, Länge: 15 mm, aus [1]

  • Abb.2

Lavarlform eines Aaskäfer,
S‘üpha sp., Fam. Silphidae, Länge: 17 mm, aus [1]

  • Abb.3

Lavarlform einer Käsefliege,
Piophila casei, Fam. Piophilidae, Länge: 8 mm, aus [1]

  • Abb.4

Faunenfolge leichenassoziierter Insekten in Abhängigkeit vom Fäulniszustand der Leiche,
aus [9], Seite 5 im Anhang

  • Abb.5

Temperaturabhängige Entwicklung der Art Calliphora vicina,
aus [7], Seite 6 im Anhang

  • Abb.6

Entwicklungszyklus einer Schmeißfliege,
selbst bearbeitet, aus [6], Seite 15

  • Abb.7 Versuchsaufbau,

3D-Skizze, selbst erstellt

  • Abb.8 Versuchsaufbau,

Foto, selbst erstellt

  • Abb.9 Maden am 10.01.2008,

bearbeitet, aus [CD-Rom]

  • Abb.10

Vergleichsdiagramm zur Anzahl der Tönnchen,
selbst erstellt anhand von Tab.3 im Anhang

  • Abb.11 Vergleichsdiagramm zur Anzahl der Maden,

selbst erstellt anhand von Tab.3 im Anhang

  • Abb.12 Vergleichsdiagramm zur Verpuppung und zum Schlupf der Maden,

selbst erstellt anhand von Tab.3 im Anhang

Internet:
[1] http://www.benecke.com/pdf-files/enzyklop.pdf

[2] http://de.wikipedia.org/wiki/Forensische_Entomologie

[3] http://www.benecke.com/handbuch.html

[4] http://www.benecke.com/pdf-files/koch_fe.pdf, S.45

[5] http://de.wikipedia.org/wiki/Metamorphose_(Zoologie)

[6] http://www.medizinstudent.de/uploads/tx_dcmedstudscripts/7262_entomologie.pdf

[7] http://www.univie.ac.at/forensic-entomology/pdf/Call%20vicina%20Reiter%201984.pdf

Literatur:
[8] Mark Benecke, E-Mail (s. Anhang)
[9] Benecke, Mark: Kriminalbiologie, Originalausgabe Mensch und Wissen,Bergisch Gladbach, 1999, ISBN 3-404-93025-8
[10] Saskia Reibe, E-Mail (s. Anhang)
[11] Hafner, Lutz und Hoff, Peter: Genetik, Neubearbeitung,Schroedel Schulbuchverlag GmbH, Hannover, 2000, ISBN 3-507-10526-8

Tabellen:

  • Tab.1

Messwerte zu den Parametern „Temperatur“ und „Luftfeuchtigkeit“ im Verlauf des Versuches zur temperaturabhängigen Entwicklung der Schmeißfliege,
selbst erstellt

  • Tab.2

Messwerte zu dem Parameter „Größe“ im Verlauf des Versuches zur temperaturabhängigen Entwicklung der Schmeißfliege,
selbst erstellt

  • Tab.3

Beobachtungen zur Anzahl der Maden, Tönnchen und Fliegen im Verlauf des Versuches zur temperaturabhängigen Entwicklung der Schmeißfliege,
selbst erstellt

  • Tab.4

Beobachtungen bezüglich der äußeren Erscheinung und dem Verhalten der Maden im Verlauf des Versuches zur temperaturabhängigen Entwicklung der Schmeißfliege,
selbst erstellt

CD-Rom:

  • Pdf.1

Bildhaft dokumentierter Versuchsablauf zur temperaturabhängigen Entwicklung der Schmeißfliege,
selbst erstellt

  • Mov.1 Aufnahme des Schlupfes einer Fliege,

selbst erstellt



Dr. rer. medic. Mark Benecke · Diplombiologe (verliehen in Deutschland) · Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für kriminaltechnische Sicherung, Untersuchung u. Auswertung von biologischen Spuren (IHK Köln) · Landsberg-Str. 16, 50678 Köln, Deutschland, E-Mail: forensic@benecke.com · www.benecke.com · Umsatzsteueridentifikationsnummer: ID: DE212749258 · Aufsichtsbehörde: Industrie- und Handelskammer zu Köln, Unter Sachsenhausen 10-26, 50667 Köln, Deutschland · Fallbearbeitung und Termine nur auf echtem Papier. Absprachen per E-mail sind nur vorläufige Gedanken und nicht bindend. 🌏 Mark Benecke, M. Sc., Ph.D. · Certified & Sworn In Forensic Biologist · International Forensic Research & Consulting · Postfach 250411 · 50520 Cologne · Germany · Emergencies: Text / SMS / text messages only (never call me): +49 171 177 1273 · Anonymous calls & suppressed numbers will never be answered. · Dies ist eine Notfall-Nummer nur für SMS in aktuellen, kriminalistischen Notfällen). Bitte rufen Sie niemals an. · If it is not a real emergency, send an e-mail, pls. · If it is an emergency, send a text message (SMS) · Facebook Fan Site · Benecke Homepage · Datenschutz-Erklärung · Impressum · Archive Page