(Calliphora vomitoria)
Mit dem beunruhigenden wissenschaftlichen Namen Calliphora vomitoria ist die gemeine blaue Flaschenfliege vielleicht unser ungewöhnlichster verwalteter Bestäuber (Abbildung 8.6). Die Blaue Flaschenfliege als „bewirtschafteten Bestäuber“ zu bezeichnen, ist schon eine Übertreibung, da sie nur ein zufälliger Bestäuber ist und ihre Bewirtschaftungspraktiken minimal sind. Für bestimmte Pflanzenzuchtbetriebe ist die blaue Flaschenfliege jedoch eine wirksame und wichtige Alternative zur Bienenbestäubung.
Die blaue Flaschenfliege, die zur Familie der Calliphoridae oder Schmeißfliegen gehört, wird oft als Plage angesehen. Ihre Nahrung – verrottendes Fleisch und Dung – bringt das Insekt in den Ruf, Krankheiten zu verbreiten. Diese Ernährungsgewohnheiten dienen jedoch auch dazu, die Welt sauber zu halten und Nährstoffe zu recyceln. Das Larvenstadium der Fliegen nutzt die Proteine in diesen Nahrungsmitteln für ihre Entwicklung. Auch die erwachsenen Fliegenweibchen nehmen eine kleine Menge dieser Nahrungsmittel als Proteinquelle für die Entwicklung der reifen Eier in ihren Eierstöcken auf. Die Hauptbrennstoffquelle für die Flugaktivität erwachsener Fliegen ist jedoch Zucker, wie er in Blütennektar enthalten ist. Dieser Nahrungsbedarf kann für die kontrollierte Bestäubung von Pflanzen genutzt werden.
Zurzeit ist der Einsatz von blauen Flaschenfliegen vor allem auf Gemüsezuchtprogramme beschränkt, insbesondere auf Mitglieder der Karottenfamilie, einschließlich Karotten, Pastinaken, Dill und Sellerie.
Mit einer Länge von etwa 12,7 Millimetern ist die blaue Flaschenfliege etwas größer als die gewöhnliche Stubenfliege (Musca domestica). Die blaue Flaschenfliege hat auffällige rote Augen und kurze stumpfe Fühler. Der Kopf und der Thorax sind unscheinbar grau, der Hinterleib ist metallisch blau. Ihr Körper ist zwar mit kurzen Haaren bedeckt, aber die Fliegen haben keine speziellen Pollensammelstrukturen und sammeln auch nicht aktiv Pollen. Zwar bleiben einige Pollenkörner versehentlich an ihnen haften, wenn sie Nektar fressen, aber die blaue Flaschenfliege ist nicht für die großflächige Bewegung von Pollen optimiert.
Anders als Bienen bauen Fliegen auch keine Nester für ihre Nachkommen oder stellen diese bereit. Infolgedessen haben Fliegen keinen besonderen Heimkehrinstinkt und kehren nicht zu bestimmten Blüten oder Orten zurück. Ihr Einsatz als kontrollierte Bestäuber ist daher auf Käfige, abgeschirmte Räume oder versiegelte Gewächshäuser beschränkt, die ein Entweichen verhindern (Abbildung 8.7). In der Regel handelt es sich bei diesen Bestäubungsszenarien um spezialisierte Zuchtprogramme, bei denen kleine Partien isolierter Pflanzen verwendet werden. In solchen Situationen können die Bienen mürrisch werden und sich weigern, auf Futtersuche zu gehen, oder sie benötigen zusätzliche Nahrungsquellen. Auf engem Raum können auch Fliegen den Bienen vorzuziehen sein, weil sie stechen könnten. Außerdem kann es je nach Jahreszeit vorkommen, dass bestimmte Bienenarten nicht zur Verfügung stehen oder künstlich ausgebrütet werden müssen, damit die erwachsenen Tiere schlüpfen können. Fliegen hingegen sind das ganze Jahr über in professionellen Aufzuchtbetrieben erhältlich. Diese insektengezüchteten Fliegen sind sehr kostengünstig und werden in der Regel unter hygienischen Bedingungen aufgezogen, um die Verbreitung von Infektionskrankheiten zu verhindern. Gekaufte Fliegen werden in der Regel als schlupfbereite Puppen versandt, manchmal in beheizten Transportkisten, die als Inkubatoren dienen (siehe Seitenleiste).
Die Zuchtverfahren für blaue Flaschenfliegen sind gut etabliert. Adulte Populationen in Gefangenschaft werden in abgeschirmten Käfigen gehalten. Diese adulten Tiere können entweder von etablierten Erzeugern bezogen oder in freier Wildbahn gesammelt werden. Die Bedingungen im Aufzuchtraum liegen in der Regel bei ca. 25°C (78°F) und 30 bis 40 % relativer Luftfeuchtigkeit. Ein Tagesrhythmus von 14 Stunden Licht und 10 Stunden Dunkelheit scheint vorzuziehen zu sein.
Die erwachsenen Fliegen werden jederzeit mit Wasser versorgt, und zwar über Baumwollzahnrollen, die Wasser aus einem geschlossenen Reservoir aufnehmen. Auch ein Vorrat an Honig wird stets bereitgehalten und bei Bedarf zweimal wöchentlich gewechselt, um ein Verderben zu verhindern.
Zusätzlich zu Wasser und Honig benötigen die erwachsenen Fliegen eine zusätzliche Nahrungsquelle, um die Eiablage zu fördern. Ein von der USDA-ARS North Central Region Plant Introduction Station (NCRPIS) in Ames, Iowa, verwendetes Rezept besteht aus 35 Millilitern Maissirup, gemischt mit 10 Gramm trockenem Eipulver und 1 Teelöffel Alphacel (ein Zelluloseprodukt in Lebensmittelqualität). Diese Zutaten werden zu einer klebrigen Paste vermischt, die den Fliegen in einer Petrischale angeboten wird, die mit einem Kunststoffgitter als Futterplattform abgedeckt ist. Je nach Bedarf wird wöchentlich frisches Futter bereitgestellt.
Ausgewachsene Weibchen legen ihre Eier auf eine Larvenfutterquelle, in der Regel Rinderorgane wie kleine Stücke roher Leber, die etwa 7,6 x 7,6 Zentimeter groß sind. Um eine zusätzliche Eiablagefläche zu schaffen, kann die Leber mit einem Messer tief eingeritzt werden. Anschließend wird sie in eine Petrischale gegeben und in den Käfig mit den erwachsenen Fliegen gesetzt. Das NCRPIS empfiehlt, diese Petrischale in einem schattigen oder abgedeckten Bereich des Aufzuchtkäfigs aufzustellen, um die Eiablage zu fördern. Die Eier sind etwas mehr als einen Millimeter lang, und ein Fliegenweibchen kann bis zu 200 Eier auf einmal legen. Die Schlupfzeit beträgt bei warmen Innentemperaturen etwa einen Tag.
Nach 24 Stunden wird das Leberstück aus dem Aufzuchtkäfig entfernt und in eine zweite Petrischale mit einer Larvennahrung überführt, die weniger anfällig für Verderb ist. Das NCRPIS verwendet ein Futter, das 180 Gramm Blutmehl, 120 Gramm Trockenei, 120 Gramm Trockenmilch, 6 Gramm Sorbinsäure und 6 Gramm Methylparaben enthält. Die letzten beiden Zutaten dienen als Konservierungsmittel. Diese trockenen Zutaten sind vorgemischt und ergeben etwa drei Liter fertiges Larvenfutter.
Zur Zubereitung des Larvenfutters werden 54 Gramm Agar mit 1,8 Litern destilliertem Wasser gemischt und in der Mikrowelle gekocht, bis die Lösung eine goldene Farbe annimmt und am Boden sprudelt. Diese Lösung wird dann langsam in einen großen Labormixer mit 2,25 Litern destilliertem Wasser (das als Kühlmittel dient) gegossen. Diese Mischung wird vermengt und die trockenen Zutaten werden hinzugefügt. Nach weiterem Mischen werden 3 Milliliter Propionsäure/Phosphorsäurelösung hinzugefügt. Diese Säurelösung wirkt im Endprodukt als Fungizid und reduziert den Verderb während der Larvenfütterung. Beim Umgang mit dieser und allen anderen Zutaten ist äußerste Vorsicht geboten, und es sollte eine geeignete Schutzausrüstung wie Handschuhe, Schutzbrille und Schürze getragen werden.
Nach einigen Minuten des Mischens wird die Lösung in Petrischalen gegossen, mit sauberen Papiertüchern abgedeckt und getrocknet. Das Trocknen kann bis zu einer Stunde dauern. Wenn das Futter fest ist und keine Feuchtigkeit mehr vorhanden ist, kann es mit einer Plastiktüte abgedeckt und im Kühlschrank aufbewahrt werden. Damit sich die saure Lösung mit den anderen Zutaten verbinden kann, sollte sie erst 24 Stunden nach der Zubereitung an die Larven verfüttert werden. Außerdem sollte sie auf Raumtemperatur erwärmt werden, bevor sie in den Aufzuchtkäfig gegeben wird.
Vor der Zubereitung müssen unbedingt alle Kochgeschirre, Arbeitsflächen und Utensilien mit einer schwachen Bleichlösung sterilisiert werden.
Nach etwa 24 Stunden erscheinen die ersten Larven. Diese Larven durchlaufen dann drei Wachstumsstadien, die sogenannten Instars. Jeder Instadium wird durch eine Häutung unterbrochen. In diesem Stadium sind die Maden weiß und haben schwarze Mundhaken, mit denen sie beim Fressen Fleisch zerreißen. Außerdem werden Enzyme abgesondert, die bei der Aufspaltung von Nahrungsquellen während des Fressens helfen.
Nach dem Schlüpfen beginnen die kleinen ersten Larven auf der Suche nach weiterer Nahrung zu krabbeln. In dieser Phase wird die rohe Leber direkt auf die hergestellte Larvenfutterquelle in einer kleineren Schale gelegt – nachdem die Larven auf das hergestellte Futter umgestiegen sind, kann die ursprüngliche Leber entfernt werden. Zusätzliches Fertigfutter wird nach Bedarf zugeführt. Schimmeliges Futter sollte weggeworfen werden.
Futtermaden werden in dicht abgeschirmten Behältern gehalten. Auf der Suche nach Nahrung und Verpuppungsplätzen klettern die Maden durch den ganzen Behälter, wo sie mögliche Fluchtlöcher entdecken.
Nach einer Woche oder mehr der Fütterung beginnen die Larven mit der Verpuppung. In der Natur graben sich die Fliegenmaden in den Boden ein und bleiben mit zähen braunen Kokons bedeckt, während sie sich zu Erwachsenen entwickeln. Diese Puppen können bei kühler Witterung den Winter über ruhen; bei warmen Bedingungen schlüpfen sie jedoch in zwei bis drei Wochen als erwachsene Fliegen.
In der Aufzuchtanlage wird nach einer Woche aktiver Fütterung mit dem hergestellten Larvenfutter Vermiculit auf den Boden des Aufzuchtkäfigs gegeben, so dass sich eine etwa 2,54 cm tiefe Schicht bildet. Die Verpuppung beginnt dann, wenn sich die Maden in das Vermiculit eingraben. Nach weiteren fünf Tagen wird dieses Vermiculit 24 Stunden lang in einem Kühlschrank bei 4,4 °C (40 °F) gekühlt. Die Puppen werden dann mit Hilfe einer Reihe von Siebschalen vom Vermiculit getrennt.
Nach der Trennung vom Vermiculit können die Puppen direkt in die Bestäubungskäfige gegeben werden, wo sie innerhalb weniger Tage schlüpfen (Abbildung 8.9). Das Geschlechterverhältnis bei diesen Eiern ist in der Regel 50:50. Die Geschwindigkeit der Entwicklung und des Schlupfes ist stark temperaturabhängig, wobei Temperaturen von 24° bis 27°C (75° bis 80°F) zu einer schnellen Reifung führen.
Wenn sich die Blütezeit verzögert oder wenn die erwachsenen Fliegen nicht sofort benötigt werden, können die Puppen mehrere Wochen lang bei 4,4°C (40°F) gelagert werden, um den Schlupf zu verzögern. Für jeden Tag der kalten Lagerung kann sich der Schlupf um mehrere Tage verzögern.
Die Blaue Flaschenfliege ist in ganz Nordamerika verbreitet; diese Aufzuchtverfahren müssen jedoch je nach den örtlichen Bedingungen möglicherweise angepasst werden. Insbesondere kann ein Klima mit niedriger Luftfeuchtigkeit die Puppensterblichkeit unter Lagerbedingungen erhöhen. In diesen Fällen können zusätzliche Feuchtigkeitsquellen erforderlich sein, um das Austrocknen der schlafenden Kokons zu verhindern.
Fly Pollination: A Plant Breeder’s Perspective
Als Rob Kane (Abbildung 8.8) begann, für den USDA-Agriculture Research Service in Madison, Wisconsin, Karotten zu züchten, waren Honigbienen die Bestäuber der Wahl. Aber es gab Probleme.
Um eine Verunreinigung der Pollen durch wilde Karotten oder Karotten der falschen Sorte zu verhindern, werden die Pflanzen in abgeschirmten Käfigen gezogen. „Die Bienen schienen in den Käfigen immer deprimiert oder hungrig zu sein“, sagt Rob. „Sie verbrachten viel Zeit damit, sich zu fächeln, um bei heißem Wetter kühl zu bleiben, und sie bearbeiteten die Blüten nicht wirklich. Erschwerend kam hinzu, dass Robs Feldassistenten Angst hatten, von den Honigbienen gestochen zu werden, so dass Wartungsarbeiten in den Käfigen – wie das Jäten von Unkraut – oft vernachlässigt wurden.
Und die Bienen waren teuer. Ein einziger Honigbienenstock (ein Miniaturbienenstock), der von einem örtlichen Imker gemietet wurde, kostete 80 Dollar. Bei Dutzenden von großen, abgeschirmten Käfigen, für die einzelne Bienenvölker benötigt wurden, summierten sich die Kosten schnell.
Robs Abteilung verfügte über eine kleine Kelleranlage zur Aufzucht von Stubenfliegen (Musca domestica), die in den Wintermonaten zur Bestäubung im Gewächshaus eingesetzt wurden. Die kleinen Stubenfliegen waren zwar ausreichend, aber auch nicht ideal – vor allem nicht für die großen Freilandkäfige im Sommer, wenn eine Menge Pollen schnell zwischen den Pflanzen transportiert werden muss.
Als Rob blaue Flaschenfliegen von einem externen Anbieter ausprobierte, war er beeindruckt. „Sehen Sie all die Fliegen, die diese Blüte bearbeiten“, sagt Rob und zeigt auf eine einzelne Karottenblüte, die mit fast einem Dutzend Fliegen bedeckt ist. „Das ist es, was ein Saatgutvermehrer sehen will. Die größeren blauen Flaschenfliegen haben zahlreiche Vorteile: Sie haben eine natürliche Vorliebe für Doldenblütler wie Karotten, sie stechen nicht, sie sind auf Anfrage über Nacht vom Lieferanten lieferbar und sie sind preiswert. „Ich glaube, wir haben einmal ausgerechnet, dass die Kosten bei etwa vier Fliegen pro Pfennig liegen“, sagt er.
Wie andere Bestäuber haben auch die blauen Flaschenfliegen ihre Grenzen. „Man muss sie bei sehr heißem Wetter im Auge behalten und ihnen ein wenig Wasser geben. Ihre Lebensdauer auf dem Feld beträgt etwa 10 Tage, dann muss man sie wieder aufstocken. Normalerweise fügen wir den großen Käfigen mit den Maßen 12 Fuß x 12 Fuß oder 12 Fuß x 24 Fuß während der Blütezeit nur etwa eine Handvoll pro Woche hinzu.“ (3,7 Meter x 3,7 Meter oder 3,7 Meter x 7,3 Meter) Abgesehen davon sind die Fliegen wartungsfrei und ermöglichen es Rob, sich auf seine eigentliche Aufgabe zu konzentrieren – die Produktion besserer Karotten.
Kontakt Rob Kane
Agricultural Science Research Technician
USDA-ARS Vegetable Crops Research Unit