(Calliphora vomitoria)
Met de verontrustende wetenschappelijke naam Calliphora vomitoria is de gewone blauwe flesvlieg misschien wel onze meest ongebruikelijke beheerde bestuiver (figuur 8.6). Om de blauwe flesvlieg te omschrijven als een “beheerde bestuiver” is al te ver gezocht naar de definitie van de term, omdat de vlieg slechts een incidentele bestuiver is, en zijn beheerpraktijken minimaal zijn. Toch is de blauwe flesvlieg voor bepaalde plantenveredelingsactiviteiten een effectief en belangrijk alternatief voor bijenbestuiving.
Als lid van de Calliphoridae, of blaasvliegenfamilie, wordt de blauwe flesvlieg vaak als hinderlijk beschouwd. Zijn voedsel – rottend vlees en mest – geeft het insect de reputatie ziekten te verspreiden. Deze voedingsgewoonten dienen echter ook om de wereld schoon te houden en voedingsstoffen te recycleren. Het larvale madestadium van de vlieg gebruikt de eiwitten in dit voedsel voor zijn ontwikkeling. Volwassen vrouwtjesvliegen consumeren ook een kleine hoeveelheid van dit voedsel als eiwitbron voor de ontwikkeling van rijpe eitjes in hun eierstokken. De belangrijkste brandstof voor de vliegactiviteit van volwassen vliegen is echter suiker, zoals die gevonden wordt in bloemennectar. Het is deze voedingsbehoefte die kan worden benut voor de gecontroleerde bestuiving van planten.
Huidig is het gebruik van beheerde blauwe flesvliegen voornamelijk beperkt tot groenteveredelingsprogramma’s, met name leden van de wortelfamilie, waaronder wortel, pastinaak, dille, en selderij.
Met een lengte van ongeveer 12,7 millimeter is de blauwe flesvlieg iets groter dan de gewone huisvlieg (Musca domestica). Blauwe flesvliegen hebben opvallende rode ogen en korte stompe antennes. De kop en het borststuk hebben een onopvallende grijze kleur, en het achterlijf is metaalachtig blauw. De vliegen hebben een korte beharing over hun lichaam, maar ze hebben geen speciale structuren om stuifmeel te verzamelen, noch verzamelen ze actief stuifmeel. Hoewel sommige stuifmeelkorrels onopzettelijk aan hen blijven kleven tijdens het eten van nectar, zijn blauwe flesvliegen niet geoptimaliseerd voor grootschalige verplaatsing van stuifmeel.
Ook bouwen vliegen, in tegenstelling tot bijen, geen nesten voor hun nakomelingen. Als gevolg daarvan hebben vliegen geen speciaal thuisinstinct en zullen ze niet terugkeren naar specifieke bloemen of locaties. Hun gebruik als beheerde bestuivers is daarom beperkt tot kooien, afgeschermde kamers of afgesloten kassen waarin ontsnapping wordt voorkomen (figuur 8.7). Meestal gaat het bij deze bestuivingsscenario’s om gespecialiseerde veredelingsprogramma’s waarbij kleine partijen geïsoleerde planten worden gebruikt. In dit soort opgesloten situaties kunnen bijen nors worden en weigeren te foerageren, of hebben ze extra voedselbronnen nodig. In krappe ruimten kunnen vliegen ook de voorkeur krijgen boven bijen, omdat ze niet willen steken. Bovendien is het mogelijk dat bepaalde bijensoorten, afhankelijk van de tijd van het jaar, niet beschikbaar zijn of kunstmatig moeten worden uitgebroed en dat de levenscyclus moet worden gemanipuleerd om volwassen bijen te laten uitkomen. Vliegen daarentegen zijn het hele jaar door gemakkelijk verkrijgbaar in professionele kweekfaciliteiten. Deze door insecten gekweekte vliegen zijn zeer goedkoop en worden meestal gekweekt in hygiënische omstandigheden om de verspreiding van besmettelijke ziekten te voorkomen. Aangekochte vliegen worden meestal verzonden als poppen die klaar zijn om uit te komen, soms in verwarmde verzenddozen die fungeren als incubators (zie zijbalk).
De kweekprocedures voor blauwe flesvliegen zijn goed ingeburgerd. Volwassen populaties worden in gevangenschap gehouden in afgeschermde kooien. Deze volwassen dieren kunnen worden verkregen van gevestigde producenten of in het wild worden verzameld. De omstandigheden in de kweekruimte zijn meestal ongeveer 25°C (78°F) en 30 tot 40% relatieve vochtigheid. Een dagelijkse cyclus van 14 uur licht en 10 uur duisternis lijkt de voorkeur te hebben.
De volwassen vliegen krijgen te allen tijde water via katoenen tandrollen die water uit een afgesloten reservoir zuigen. Een voorraad honing wordt ook te allen tijde gehandhaafd, en wordt twee keer per week ververst als dat nodig is om bederf te voorkomen.
Naast het water en de honing, hebben volwassen vliegen een aanvullende voedselbron nodig om het leggen van eieren te bevorderen. Een recept dat wordt gebruikt door het USDA-ARS North Central Region Plant Introduction Station (NCRPIS) in Ames, Iowa bestaat uit 35 milliliter maïssiroop gemengd met 10 gram droog eipoeder, en 1 theelepel alphacel (een celluloseproduct van levensmiddelenkwaliteit). Deze ingrediënten worden gemengd tot een kleverige pasta die aan de vliegen wordt verstrekt in een petrischaal en bedekt met een plastic gaas als voedingsplatform. Wekelijks wordt vers voedsel verstrekt indien nodig.
De volwassen wijfjes leggen hun eieren op een larvale voedselbron, meestal runderorganen zoals kleine stukjes rauwe lever van ongeveer 7,6 x 7,6 centimeter. Om het legoppervlak te vergroten, kan de lever diep worden ingesneden met een mes. De lever wordt dan in een petrischaaltje gelegd en in de kooi met volwassen vliegen geplaatst. Het NCRPIS beveelt aan deze petrischaal in een schaduwrijke of overdekte ruimte in de kweekkooi te plaatsen om het leggen van eieren te bevorderen. De eitjes zijn iets meer dan een millimeter lang, en een vrouwtje kan er tot 200 tegelijk leggen. Het uitkomen duurt ongeveer een dag bij warme binnentemperaturen.
Na 24 uur wordt het stukje lever uit de kweekkooi gehaald en overgebracht in een tweede petrischaaltje dat een larvale voedselbron bevat die minder vatbaar is voor bederf. Het NCRPIS gebruikt een dieet dat 180 gram bloedmeel, 120 gram gedroogd ei, 120 gram gedroogde melk, 6 gram sorbinezuur en 6 gram methylparaben bevat. De laatste twee ingrediënten fungeren als conserveermiddelen. Deze droge ingrediënten worden voorgemengd en leveren ongeveer drie liter larvenvoer op.
Om het larvenvoer te bereiden wordt 54 gram agar vermengd met 1,8 liter gedestilleerd water en in een magnetron gekookt tot de oplossing goudkleurig wordt en van de bodem borrelt. Dit wordt dan langzaam in een grote laboratoriummixer met 2,25 liter gedestilleerd water (dat als koelmiddel dient) gegoten. Dit mengsel wordt gemengd en vervolgens worden de droge ingrediënten toegevoegd. Na verder mengen wordt 3 milliliter propionzuur/fosforzuuroplossing toegevoegd. Deze zuuroplossing fungeert als fungicide in het eindproduct, waardoor bederf tijdens het voederen van de larven wordt tegengegaan. Wees uiterst voorzichtig bij het hanteren van deze en alle andere ingrediënten, en draag geschikte beschermingsmiddelen, zoals handschoenen, een veiligheidsbril en een schort.
Na enkele minuten mengen wordt dit in petrischaaltjes gegoten, afgedekt met schoon keukenpapier, en laat men het drogen. Het drogen kan tot een uur duren. Wanneer de voeding vast is, en er geen vocht meer over is, kan zij met een plastic zak worden afgedekt en in de koelkast worden bewaard. Om ervoor te zorgen dat de zuuroplossing zich met de andere ingrediënten kan vermengen, mag het pas 24 uur na de bereiding aan de larven worden gegeven. Ook moet het op kamertemperatuur komen voordat het in de kweekkooi wordt overgebracht.
Voor de bereiding is het van essentieel belang dat alle kookgerei, aanrechtbladen en gereedschappen worden gesteriliseerd met een zwakke bleekoplossing.
Na ongeveer 24 uur verschijnen de eerste larven. Deze larven ontwikkelen zich vervolgens in drie groeistadia, die instars worden genoemd. Elke instar wordt gescheiden door een vervelling. In dit stadium zijn de maden wit met zwarte mondhaken die worden gebruikt om vlees te verscheuren tijdens het eten. Enzymen worden ook afgescheiden om te helpen bij het afbreken van voedselbronnen tijdens het voedingsproces.
Nadat ze uit het ei zijn gekropen beginnen de kleine eerste stadia te kruipen op zoek naar extra voedsel. In dit stadium wordt de rauwe lever direct bovenop het geproduceerde larvenvoedsel in een kleiner schaaltje gelegd – nadat de larven zich naar het geproduceerde voedsel hebben verplaatst, kan de oorspronkelijke lever worden verwijderd. Naar behoefte wordt extra gefabriceerd voedsel verstrekt. Beschimmeld voedsel moet worden weggegooid.
Voedende maden worden in goed afgeschermde bakken gehouden. Op zoek naar voedsel- en verpoppingsplaatsen kunnen de maden door de hele bak klimmen, waar ze mogelijke ontsnappingsgaten ontdekken.
Na een week of langer van voeding, beginnen de larven met verpoppen. In de natuur graven de vliegenmaden zich in de grond in en blijven bedekt met taaie bruine cocons terwijl ze zich tot volwassenen ontwikkelen. Deze poppen kunnen in de winter bij koel weer in slaap blijven; onder warme omstandigheden zullen ze echter na twee tot drie weken als volwassen vliegen te voorschijn komen.
In de kweekinrichting wordt, na een week van actieve voeding met het geproduceerde larvenvoedsel, vermiculiet op de bodem van de kweekkooi aangebracht in de vorm van een laag van ongeveer 2,54 centimeter diep. De verpopping begint dan wanneer de maden zich in het vermiculiet ingraven. Na nog eens vijf dagen wordt dit vermiculiet gedurende 24 uur gekoeld in een koelkast van 4,4°C. De poppen worden vervolgens van het vermiculiet gescheiden met behulp van een reeks afgeschermde trays.
Als de poppen eenmaal uit het vermiculiet zijn gehaald, kunnen ze direct aan de bestuivingskooien worden toegevoegd, zodat ze binnen enkele dagen tevoorschijn kunnen komen (figuur 8.9). De geslachtsverhouding van deze eitjes is gewoonlijk 50:50. De snelheid van ontwikkeling en uitvliegen is sterk afhankelijk van de temperatuur, waarbij temperaturen van 24 tot 27°C een snelle rijping veroorzaken.
Als de bloeitijd wordt vertraagd, of als volwassen vliegen niet onmiddellijk nodig zijn, kunnen poppen gedurende enkele weken worden bewaard bij 4,4°C om het uitvliegen te vertragen. Voor elke dag koude opslag kan het uitkomen met enkele dagen worden vertraagd.
Blauwe flesvliegen zijn wijdverspreid in heel Noord-Amerika; deze kweekprocedures kunnen echter aanpassing vereisen afhankelijk van de lokale omstandigheden. In het bijzonder kunnen klimaten met een lage luchtvochtigheid de popsterfte onder opslagomstandigheden verhogen. In deze situaties kunnen extra vochtigheidsbronnen nodig zijn om uitdroging van slapende cocons te voorkomen.
Vliegenbestuiving: A Plant Breeder’s Perspective
Toen Rob Kane (Figuur 8.8) wortelen begon te veredelen voor de USDA-Agriculture Research Service in Madison, Wisconsin, waren honingbijen de bestuiver bij uitstek. Maar er waren problemen.
Om besmetting van stuifmeel door wilde wortelen of wortelen van het verkeerde ras te voorkomen, worden de planten in afgeschermde kooien geteeld. “De bijen leken altijd depressief of hongerig in de kooien,” zegt Rob. “Ze besteedden veel tijd aan het uitwaaieren van zichzelf om koel te blijven bij warm weer, en ze bewerkten de bloemen niet echt.” Om de zaken nog ingewikkelder te maken, waren Robs veldassistenten bang om door de honingbijen gestoken te worden, zodat onderhoudstaken in de kooien – zoals wieden – vaak genegeerd werden.
En de bijen waren duur. Een enkele honingbijennest (een miniatuurbijenkast), gehuurd van een plaatselijke imker, kostte 80 dollar. Met tientallen grote afgeschermde kooien die individuele nesten nodig hadden, liepen de kosten snel op.
Rob’s afdeling had een kleine kelderfaciliteit voor het kweken van huisvliegen (Musca domestica), die werden gebruikt voor bestuiving in de kas tijdens de wintermaanden. De kleine huisvliegen, hoewel adequaat, waren ook minder dan ideaal – vooral voor de grote buitenkooien tijdens de zomer wanneer veel stuifmeel snel tussen planten moet worden verplaatst.
Toen Rob blauwe flesvliegen van een externe leverancier probeerde, was hij onder de indruk. “Je ziet al die vliegen die bloem bewerken,” zegt Rob terwijl hij wijst naar een enkele wortelbloem die bedekt is met bijna een dozijn vliegen. “Dat is wat een zaadman wil zien.” De grotere blauwe flesvliegen hebben tal van voordelen: ze hebben een natuurlijke affiniteit voor schermbloemen zoals wortel; ze steken niet; ze zijn op afroep beschikbaar via nachtelijke verzending van de leverancier; en ze zijn niet duur. “Ik denk dat we een keer hebben uitgerekend dat de kosten ongeveer vier vliegen op een cent zijn,” zegt hij.
Net als andere bestuivers hebben blauwe flesvliegen hun beperkingen. “Je moet ze in de gaten houden bij heel warm weer, en ze een beetje water geven. Hun levensduur in het veld is ongeveer 10 dagen; dan moet je ze aanvullen. Meestal voegen we tijdens de bloeiperiode een handvol per week toe aan de grote kooien van 12 bij 12 meter of 12 bij 24 meter.” (3,7 meter x 3,7 meter of 3,7 meter x 7,3 meter) Afgezien daarvan zijn de vliegen onderhoudsvrij, zodat Rob zich kan concentreren op zijn echte taak – het produceren van betere wortelen.
Contact Rob Kane
Agricultural Science Research Technician
USDA-ARS Vegetable Crops Research Unit