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