Neue Erkenntnisse zur Entdeckung von Milben und ... - BrehmSpace

Karg, W., U. Karg & B. Schorlemmer (2010): Online-Supplement Nr. 1/2010 zum NBB-Bd. 624
Westarp Wissenschaften, http://brehmspace.de
Neue Erkenntnisse zur Entdeckung von Milben und zur
Verwandtschaft von räuberischen und parasitischen
Gruppen (Acarina, Parasitiformes)
Prof. Dr. Wolfgang Karg 1 , Dipl. Ing. Udo Karg 2 , Dipl. Ing. Brigitte Schorlemmer 3
1 Text und Zeichnungen
2 Fotos
3 Korrespondenz: Brigitte.Schorlemmer@gmx.de
Mit 13 Seiten, 12 Abbildungen.
Erste Entdeckungen
Homer berichtete erstmalig in seiner Ilias (um 800 v. u. Z.) von Parasiten an Hunden. Wahrscheinlich
handelte es sich um Zecken. Eine erste bildliche Darstellung wurde an der Deckendekoration
des Bacchustempels bei Baalbeck, Libanon entdeckt (Abb. 1). Der Bau des Tempels
wird auf das Jahr 150 u. Z. geschätzt. Die steinerne Darstellung einer Zecke von nur etwa
6–8 mm Länge ist 24 cm lang und 20 cm breit.
Abb. 1: Relief einer Zecke an der Decke eines Säulenganges des römischen Bacchustempels
in Baalbeck; Skizze nach Gorirossi-Bourdeau (1995).
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Das muss für die damalige Zeit als eine außerordentliche wissenschaftlich-künstlerische Leistung
gewertet werden. Es sollten eineinhalb tausend Jahre vergehen, bis eine exakte Beschreibung
und Benennung der häufigsten Zecke, des Holzbockes vorlag: Ixodes ricinus Linné,
1758 ! Erst die Entwicklung der optischen Instrumente und Untersuchungstechniken schufen
Voraussetzungen, um die große Vielfalt der Milben aus der verborgenen Mikrowelt gleichsam
ans Licht zu bringen.
In der Folgezeit wurden vor allem Milben beschrieben, die man auf anderen Tieren fand:
Acarus orbicularis O. F. Müller, 1776 auf Mistkäfern und auf kleinen Nagetieren;
Parasitus coleoptratorum Linné, 1758 auf einem Käfer;
Acarus fucorum De Geer, 1778 auf einer Hummel;
Acarus gallinae De Geer, 1778 auf Hausgeflügel;
Acarus hirundinis Hermann, 1804 auf der Rauchschwalbe;
Gamasus carinatus C. L. Koch, 1839 auf der Feldmaus;
Dermanyssus sylviarum Canestrini et Fanzago, 1877 auf Wildvögeln;
Poecilochirus carabi G. et R. Canestrini, 1882 auf verschiedenen Käferarten;
Parasitus mustelarum Oudemans, 1902 auf einem Wiesel;
Parasiten oder Mikropassagiere
Bis zu Anfang des 20. Jahrhunderts nahm man an, dass es sich bei diesen Milbenarten um
Parasiten an den genannten Wirtstieren handelt. Der Milbenforscher Reuter (1909) fasste daher
diese Milben sowie verwandte Arten, einschließlich Zecken unter dem Namen Parasitiformes
zusammen. Erst genaue Untersuchungen zeigten nach und nach, dass nur spezielle
Milbengruppen Blutsauger sind. Von den angeführten Arten betrifft es die Milben auf Hausgeflügel
oder freilebenden Vögeln. Sie gehören zur Gruppe der Eviphidides.
Wir kennen inzwischen etwa tausend verwandte Arten, die aber nicht parasitisch, sondern
räuberisch in den oberen Bodenschichten sowie auf Sträuchern und Bäumen leben. Viele erwiesen
sich als Feinde von schädlichen Milben, Insekten und Nematoden. Wir bezeichnen die
Eviphidides deshalb als Feindmilben (Abb. 2b). Aus einer Untergruppe, den Dermanyssoidea
gingen die genannten Parasiten hervor – in Millionen von Jahren, versteht sich! Dies verlief
zweifellos in Wechselwirkung mit der Entfaltung der Vögel zu Anfang der geologischen Periode
des Tertiärs, also vor 55 bis 35 Millionen Jahren.
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Abb. 2: Gamasina-Raubmilben der Gruppen
Eugamasides – Käfermilben, Gattung Pergamasus (a),
Eviphidides – Feindmilben, Gattung Eviphis (b),
Ascides – Feuchtluftmilben, Gattung Prozercon (c);
Körperlängen: 1,4 mm (a), 0,5 mm (b), 0,4 mm (c); original Mikrofotos.
Nutzung von Tragwirten
Verschiedene Milbengruppen haben ein bemerkenswertes Verhalten entwickelt. Sie suchen
sogenannte Tragwirte auf, um zu neuen Nahrungsplätzen zu gelangen. Ein solches Verhalten
wird als Phoresie bezeichnet – phorein, griechisch = tragen. Bei den Eviphidides, den Feindmilben
(Abb. 2 b) besteigen alle Stadien die Tragwirte. Insekten oder kleine Nagetiere dienen
zum schnellen Transport.
Oft sind aber dazu nur bestimmte Jugendstadien (Zweitnymphen) befähigt, wie z. B. bei den
Käfermilben – wissenschaftliche Bezeichnung Eugamasides (Abb. 2a). Diese Arten fand man
besonders an Käfern.
Räuberische Milben
Die meisten Milben der Gruppe Gamasina leben räuberisch von Fadenwürmern, anderen Milben,
Fliegenlarven und kleinen Insekten bzw. Urinsekten (Abb. 3). Die Raubmilben spielen
als Regulatoren in der Natur- wie Kulturlandschaft eine wichtige Rolle. Ausgewählte Arten
werden in Massenzuchten vermehrt und zur biologischen Bekämpfung von Schaderregern
(Spinnmilben, Thripsen und Weißer Fliege) eingesetzt (Karg 1994).
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Eine weitere Gruppe meist sehr kleiner Raubmilben besiedelt die feinen Hohlräume feuchter
Bodenschichten. Wir fassen sie als Ascides – Feuchtluftmilben zusammen (Abb. 2c). Sie vertilgen
vor allem Nematoden – Fadenwürmer im Boden von Äckern, Wiesen und Wäldern.
Abb. 3: Eine Raubmilbe hat einen Springschwanz mit den zangenartigen Mundwerkzeugen,
den Cheliceren, ergriffen und beginnt ihn zu vertilgen. Dazu werden Verdauungssäfte ausgeschieden.
Dadurch kann der verflüssigte Körperinhalt aufgesaugt werden; original Makrofoto.
Schildkrötenmilben – Uropodina und Zecken – Ixodides
Eingehende Untersuchungen galten den Uropodina. Wegen ihres ovalen, flachen Körpers
bezeichnet man sie als Schildkrötenmilben. Es zeigte sich, dass auch sie vorwiegend räuberisch
leben und besonders Nematoden – Fadenwürmer im Boden vertilgen. Auch die Schildkrötenmilben
nutzen Tragtiere. Bei ihnen entwickelte sich aber eine Besonderheit: Bestimmte
Entwicklungsstadien, sogenannte Wandernymphen, scheiden am After einen geleeartigen
Stiel aus, mit dem sie sich an Insekten festheften (Abb. 4).
Zunehmend erkennen die Fachwissenschaftler international, dass das Besteigen von Tragwirten
in der Stammesgeschichte als Vorstufe zum Parasitismus gedient hat (Evans & Till 1979 –
Großbritannien, Athias-Binche 1991 – Frankreich, Walter & Proctor 1999 – USA, Kanada,
Australien, Hirschmann 1957, 1959, Karg & Schorlemmer 2008 – Deutschland).
Aus der Gruppe der Schildkrötenmilben gingen wichtige Parasiten hervor. Wir müssen sie
gleichsam als Basisgruppe für die medizinisch so bedeutsamen parasitischen Ixodides – Zecken
betrachten. Es konnte gezeigt werden, wie sich bei den Schildkrötenmilben bereits
Merkmale entwickelten – sogenannte Prädispositionen, also Vorstufen, die dann bei den Zecken
zu Organen zum Stechen und Blutsaugen wurden (Karg & Schorlemmer 2008).
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Zecken und Schildkrötenmilben sind eng verwandt und haben in der Phylogenese – Stammesentwicklung
eine gemeinsame Wurzel.
Da die Zecken sowohl an Reptilien wie an Säugetieren parasitieren, kommt für diesen Prozess
ein Zeitraum zu Anfang der Mittelzeit der Erdgeschichte, der Trias, in Betracht, in dem sich
diese Gruppen herausbildeten, also vor 210 bis 250 Millionen Jahren.
Abb. 4: Vertreter der in Kompost,
modrigen Pflanzenresten
und Dung lebenden Schildkrötenmilben
– Uropodina.
Die Wandernymphe von Uroobovella
marginata – Körperlänge
0,9 mm – scheidet einen Stiel
aus, mit dem sie sich am Tragwirt
– Insekt – festheftet (4a).
Manchmal befallen die Nymphen
ein Insekt in großer Zahl
(4b).
Sowohl Zecken als auch Schildkrötenmilben besteigen Gräser und Kräuter, um hier auf ein
Wirtstier bzw. Tragtier zu warten. Erschütterungen der Pflanzen und Geruchsreize aktivieren
die Milben.
Zecken suchen auf dem Wirt nach einer weichhäutigen Stelle, wo sie leichter mit ihren
Mundwerkzeugen eindringen können (Abb. 5). Beim Menschen setzen sie ihren Weg auch
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unter der Kleidung fort. Günstige Einstichstellen ergeben sich dann an Gelenkhäuten, z. B.
unter den Achseln, in Kniekehlen oder am Fußgelenk.
Zur Eiablage müssen die Zecken aber wieder zurück an ihren ursprünglichen Lebensraum: die
oberen Bodenschichten und die Streuauflage.
Eine aufschlussreiche Beobachtung ergab sich bei Schildkrötenmilben. Treffen sie auf eine
Insektenlarve, so spielt sich etwas Ähnliches ab: Sie suchen eine weichhäutige Stelle auf, um
dort Flüssigkeit aus dem Körper zu saugen (Abb. 6). Karg (1989) konnte beobachten, wie
Wandernymphen der Schilkrötenmilbe Uroobovella marginata (Koch) aus Treiberden im
Gewächshaus Gurkenpflanzen bestiegen. Dann geschah etwas Überraschendes: Da offensichtlich
kein Tragtier zur Verfügung stand, begannen die Milben in Risse des Gurkenstengels
einzudringen, um hier Zelle für Zelle der Pflanze auszusaugen. Es entstanden beträchtliche
Schäden an den Kulturen.
Diese Fälle zeigen modellartig, wie aus harmlosen Bodenbewohnern Parasiten werden können.
Obwohl bei den besprochenen Gruppen viele Arten räuberisch leben, konnten sich Parasiten
entwickeln, die von eminenter humanmedizinischer und veterinärmedizinischer Bedeutung
sind. Der Name Parasitiformes für die gesamte Gruppe ist daher durchaus berechtigt.
Abb. 5: Eine Zecke sucht auf der Haut des Menschen nach einer günstigen, weichhäutigen
Einstichstelle; Foto: Udo Karg.
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Abb. 6: Eine Schildkrötenmilbe hat am After einer
Raupe eine weichhäutige Einstichstelle gefunden und
beginnt hier mit dem Saugen.
Stammesverwandtschaft der Milbengruppen
Die drei Raubmilbengruppen – Käfermilben, Schädlingsfeinde, Feuchtluftmilben – gehören
zusammen zur großen Gruppe der Gamasina-Raubmilben. Etwa tausend Arten konnten in
Mitteleuropa nachgewiesen werden und weltweit 25 Familien (Karg 1993, 2006).
Den Parasitiformes muss weiterhin die weniger bekannte Raubmilbengruppe der Antennophorina
zugeordnet werden. Ihre Vertreter leben überwiegend in den Tropen. Auch sie lassen
sich von größeren Tieren transportieren, wie z. B. von Passaliden – Zuckerkäfern oder
von Myriapoden – besonders Hundertfüßern bzw. Bandfüßern (Abb. 7).
Abb. 7: Die meist tropischen Antennophorina-Raubmilben benutzen Myriapoden,
besonders Bandfüßer (a) als Tragwirte, daneben Ausschnitt (b) mit Raubmilben
stärker vergrößert; original Makrofoto Udo Karg, Regenwald in Ghana (Bia-Nationalpark).
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Stammbaum der Parasitiformes
Nach den Arbeitsmethoden der phylogenetischen Systematik von Hennig (1950, 1966, 1994)
wurde ein Stammbaum entworfen (Abb. 8). In der Mitte finden wir die gemeinsame Gruppe
der Zecken und Schildkrötenmilben. Beide Gruppen weisen spezielle gemeinsame Merkmalsabweichungen
auf, sogenannte Synapomorphien – syn = zusammen, gemeinsam, apo = weg,
abweichend, morphe = Form, Gestalt. Sie werden hier unter Nr. 2 in der Tabelle zusammengefasst.
Entsprechende Spezialmerkmale begründen die übrigen gemeinsamen Wurzeln der
linken und rechten Teile des Stammbaumes.
In der eingehenden Untersuchung von Karg und Schorlemmer (2008) erhielt die gemeinsame
Gruppe Zecken–Schildkrötenmilben (Ixodides–Uropodina) den Namen Margotrichina –
margo = Rand, trichina = Haare. Der Name wurde nach der eigenartigen Verdrängung der
Haare zum Rande hin auf dem hinteren Rückenteil gewählt (Abb. 9).
Abb. 8: Stammbaum für die Gruppen der Parasitiformes auf der Grundlage von
Synapomorphien Nr. 1 bis 6, entsprechend den Merkmalen in der Tabelle.
Gemeinsame Spezialmerkmale, d. h. Synapomorphien der Gruppen
Die Nummern im Stammbaum entsprechen den folgenden Merkmalsnummern:
1. Zwei spezielle Tasthaare an einer Spalte am Tarsus des IV. Beinpaares (Abb. 10)
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2. Bei der Larve hat sich die Position von Haarpaar I3 seitwärts verlagert (Abb. 9)
Auf der Bauchseite neben dem Genitalschild besondere Furchenbildungen
-Ebenso spezielle Furchenbildungen auf dem Rücken von Schildkrötenmilben und Zecken
-Taxonomisch wichtiger Behaarungstyp der Beine beider Gruppen identisch
3. Spezielle Form der Spermien: Ribbon-Spermien
4. Cheliceren der ♂♂ meist mit Spermienüberträgern (Abb. 11)
5. Beim ersten Nymphenstadium zusätzliche kleine Schilde ausgebildet (Abb. 12)
6. Im Larvenstadium trägt der vordere Schild 8-9 Haarpaare (Abb.9)
Abb. 9: Haarmuster auf dem Rücken der Milben sind Reste von Körpersegmenten, die in der
Stammesgeschichte bei den Vorfahren ausgebildet waren. Bei den Larven wurden die Rückenseiten
verschiedener Gruppen gezeichnet:
Gamasina-Raubmilben (a – Muster sehr regelmäßig),
Schildkrötenmilben (b) und
Zecken (c) mit einer eigenartigen seitlichen Verdrängung bestimmter Haarpaare
(Pfeile!).
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Abb. 10: Gemeinsames Spezialmerkmal – Synapomorphie – bei Trigynaspida und Sejides am
Tarsus des IV. Beinpaares der Nymphen und der erwachsenen Tiere: ein Paar spezieller Tasthaare;
nach Karg und Schorlemmer (2008).
Abb. 11: Spermienüberträger bei Gamasina-Raumilben, Gattungen Pachylaelaps (a), Protogamasellus
(b), Arctoseius (c), Evimirus (d), Amblyseius (e), Leptogamasus (f); Mikrozeichnungen,
Karg (1993).
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Fig. 12: Mikroskopische Zeichnungen vom Rücken der Erstnymphe bei den Schildkrötenmilben
(a), bei den Sejides (b) und bei den Trigynaspida (c) mit zusätzlichen kleinen Schilden,
einem gemeinsamen Sondermerkmal; nach Karg und Schorlemmer (2008).
Durch diese Untersuchungen entfällt eine Gruppierung, die Canestrini im Jahre 1891 vornahm.
Er fasste Gruppen, die keine Zecken sind, nach der Atemöffnung als Mesostigmata
zusammen – meso = Mitte, stigma = Atemöffnung. Das ist aber kein korrektes Vorgehen. Das
Merkmal ist keine Synapomorphie, denn bei den Taubenzecken sind die Stigmen ebenfalls
seitlich in der Mitte des Körpers lokalisiert. Lediglich bei der Familie der Holzböcke (Ixodidae)
sind die Stigmen etwas nach hinten verlagert. Dies muss aber als eine sekundäre Anpassung
betrachtet werden. Im Hinterleib der Weibchen entwickeln sich 2000 bis 5000 Eier, die
mit Sauerstoff versorgt werden müssen!
Schlussfolgerungen
Parasitische Milben erregten sehr früh in der Geschichte die Aufmerksamkeit des Menschen.
Die mit Blut gefüllten Zecken sind mit bloßem Auge gut zu erkennen. Aber erst
die Entwicklung der optischen Instrumente und Untersuchungstechniken schufen Voraussetzungen,
um die große Vielfalt der Milben aus der verborgenen Mikrowelt gleichsam
ans Licht zu bringen. Dieser Prozess ist auch jetzt noch im Gange.
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Anfangs wurden alle Milben der großen Gruppe Parasitiformes als Parasiten angesehen.
Im Laufe der Zeit konnte für die meisten Arten jedoch eine räuberische Lebensweise
nachgewiesen werden. Viele Arten erwiesen sich als Schädlingsfeinde. Dies betrifft
besonders die Gruppe der Eviphidides – Feindmilben.
Aus zwei Gruppen sind aber blutsaugende Parasiten hervorgegangen, aus den Eviphidides
– Dermanyssoidea die Vogel- und Geflügelparasiten, aus den Uropodina – Schilkrötenmilben
die Zecken.
Unsere neuen Befunde zwangen dazu, einige Milbengruppen neu zu ordnen. Auf der
Basis von Spezialmerkmalen – Synapomorphien wurde ein Stammbaum erstellt.
Schildkrötenmilben sind mit Zecken enger verwandt als mit jeder anderen Milbengruppe.
Sie wurden deshalb als Margotrichina zusammengefasst. Zusammen
mit den Gamasina-Raubmilben und den Antennophorina-Raubmilben bilden sie
die große Milbengruppe der Parasitiformes.
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© Westarp Wissenschaften, 2010
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und zur Verwandtschaft von räuberischen und parasitischen Gruppen (Acarina, Parasitiformes).
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nützliche Regulatoren im Naturhaushalt. Westarp Wissenschaften, BrehmSpace
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