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Lexicon-vermelding

Meelmijt (wilde vorm) Acarus farris

Meelmijt (wilde vorm)

Taxonomie

Rijk Tiere (Animalia)
Stam Gliederfüßer (Arthropoda)
Klas Spinnentiere (Arachnida)
Orde Hornmilben (Sarcoptiformes)
Familie Acaridae
Geslacht Acarus
Soort Acarus farris
Wetenschappelijke naam Acarus farris (Oudemans, 1905)

Einleitung

*Acarus farris* ist eine Milbenart aus der Familie der Acaridae, die taxonomisch der Gattung *Acarus* zugeordnet wird.[1][2] Die Art besiedelt gelagerte Lebensmittel wie Käse, Reis oder Weizen und nutzt im Entwicklungsstadium der Deutonymphe (Hypopus) Insekten wie Termiten phoretisch zur Verbreitung, wobei diese Interaktion den Wirt physiologisch schädigen kann.[2] In biotechnologischen Verfahren wird *Acarus farris* zudem als spezifische Futterquelle für die Massenzucht von nützlichen Raubmilben wie *Amblyseius mckenziei* eingesetzt.[3]

Fakten (kompakt)

- Die Dauer einzelner Putzepisoden (Grooming) bei befallenen Termiten verkürzt sich signifikant um etwa 40 %, während die Frequenz der Putzvorgänge steigt. - Alarmvibrationen der Wirte, definiert als 2–7 Sekunden andauernde schnelle Längsschwingungen, treten bei Milbenbefall um den Faktor 2,36 bis 2,83 häufiger auf. - Bei der Termitenart *Coptotermes formosanus* ist die Befallsrate bei Soldaten um den Faktor 7,09 höher als bei Arbeitern, was unter anderem durch die Trophallaxis (Fütterung der Soldaten durch Arbeiter) begünstigt wird. - Für die experimentelle Vermehrung im Labor werden Milbenpopulationen erfolgreich bei 26 ± 1 °C und 70–80 % relativer Luftfeuchtigkeit auf gefrorenen Termitenkadavern gezüchtet. - In Feldstudien tragen befallene Termiten meist nur 1 bis 2 Milben pro Individuum, während unter Laborbedingungen deutlich höhere Dichten beobachtet wurden.[2]

Name & Einordnung

Acarus farris ist eine Milbenart aus der Gattung *Acarus* innerhalb der Familie Acaridae. Die wissenschaftliche Erstbeschreibung der Art erfolgte im Jahr 1905 durch den niederländischen Zoologen Oudemans.[1] Systematisch wird sie der Ordnung Sarcoptiformes zugeordnet.[4] Im deutschsprachigen Raum wird sie, oft im Kontext als Futtertier für die biologische Schädlingsbekämpfung, als Mehlmilbe bezeichnet.[5] Die Art ist eng verwandt mit *Acarus siro*, wobei *Acarus farris* in der ökologischen Forschung spezifisch als mit sozialen Insekten assoziierte Milbe charakterisiert wird. So ist bekannt, dass sie phoretische Beziehungen zu Termitenarten wie *Reticulitermes flavipes* und *Coptotermes formosanus* unterhält, um sich verbreiten zu können. In diesem Ausbreitungsstadium (Hypopus) besitzt die Milbe degenerierte Mundwerkzeuge und nimmt keine Nahrung auf.[2]

Aussehen & Bestimmungsmerkmale

Die Art *Acarus farris* wird taxonomisch der Gattung *Acarus* innerhalb der Familie Acaridae zugeordnet.[1] Ein wesentliches Bestimmungsmerkmal im Lebenszyklus dieser Milbe ist das Auftreten eines spezialisierten phoretischen Stadiums, das als Hypopus bezeichnet wird. In diesem Wanderstadium sind die Mundwerkzeuge von *Acarus farris* degeneriert, weshalb das Tier in dieser Phase keine Nahrung aufnehmen kann. Der Hypopus ist ein inaktives Stadium, das sich primär durch das Anheften an die Oberfläche von Wirtsorganismen auszeichnet, um die Verbreitung der Art zu sichern. Untersuchungen zeigten, dass die Milben dabei spezifische Anheftungsstellen am Wirt, wie beispielsweise den Kopfbereich, bevorzugen. Sobald der Trägerorganismus stirbt, wandelt sich der Hypopus in eine Tritonymphe um. Die Tritonymphe stellt ein trophisches Entwicklungsstadium dar, das im Gegensatz zur vorangegangenen Phase über funktionale Mundwerkzeuge verfügt und fähig ist, Nahrung aufzunehmen. Morphologisch lässt sich das phoretische Stadium somit durch die reduzierten Mundwerkzeuge und die inaktive Lebensweise von den fressenden Stadien abgrenzen.[2]

Beschreibung

*Acarus farris* ist eine Milbenart aus der Familie der Acaridae, die ursprünglich 1905 von Oudemans beschrieben wurde.[1] Die Art zeichnet sich durch einen komplexen Lebenszyklus aus, der sowohl Phasen in gelagerten Vorräten als auch eine phoretische Assoziation mit sozialen Insekten umfasst. Ein zentrales Merkmal der phänotypischen Erscheinung ist das spezialisierte Wanderstadium, der sogenannte Hypopus.[2] In diesem Stadium sind die Mundwerkzeuge der Milbe degeneriert, weshalb sie während des Transports auf einem Wirt keine Nahrung aufnehmen kann.[6] *Acarus farris* nutzt verschiedene Insektenwirte, darunter Termitenarten wie *Reticulitermes flavipes* und *Coptotermes formosanus*, zur Verbreitung.[2] Dabei zeigen die Milben eine deutliche Präferenz für spezifische Körperregionen und heften sich vorwiegend an den Kopf der Wirte an. Untersuchungen belegen, dass sie besonders häufig auf Soldatentermiten zu finden sind, da deren härtere, tropfenförmige Kopfstruktur und glatte Oberfläche eine stabilere Anheftung ermöglichen als die der Arbeiter. Diese feste Verbindung erschwert es den Wirten, die Milben durch Putzverhalten (Grooming) mechanisch zu entfernen. Sobald der Wirt verendet, vollzieht der Hypopus eine Metamorphose zur Tritonymphe. Dieses trophische Entwicklungsstadium ernährt sich anschließend vom Kadaver des Insekts, was die Art ökologisch in die Nähe des Parasitismus rückt.[6] Abseits der Wirtsbindung kann *Acarus farris* auf diversen organischen Substraten wie Käse, gelagertem Reis, Weizen oder Mehlkleie überleben und sich vermehren.[6][3] Für die Entwicklung sind Temperaturen zwischen 16 und 25°C sowie eine hohe Luftfeuchtigkeit, beispielsweise durch feuchten Sand im Substrat, förderlich. Aufgrund ihrer Fähigkeit zur Massenvermehrung auf Kleie wird die Art biotechnologisch auch als Futterquelle für die Zucht von Raubmilben wie *Amblyseius mckenziei* genutzt.[3]

Verhalten

*Acarus farris* nutzt Phoresie als primäre Fortbewegungsstrategie zur Ausbreitung, wobei sich die Milben an Wirtsorganismen wie Ameisen, Honigbienen oder Termiten heften. Für diesen Transport nutzt die Art das Hypopus-Stadium, in dem die Mundwerkzeuge degeneriert sind und keine Nahrungsaufnahme stattfindet. Bei der Wahl des Anheftungsortes zeigt die Milbe eine Orientierung hin zu glatten, harten Oberflächen, weshalb bei Termiten wie *Coptotermes formosanus* häufiger die Köpfe von Soldaten als die von Arbeitern besiedelt werden. Die Interaktion mit dem Wirt kann parasitäre Züge annehmen, da der Befall bei Termiten Abwehrreaktionen wie Putzen (Grooming) und Vibrationsalarme auslöst und deren Mortalität erhöht. Nach dem Tod des Wirtes wandelt sich die Milbe in eine Tritonymphe um und zeigt nekrophages Verhalten, indem sie den Kadaver verzehrt.[2] Abseits der Phoresie ernährt sich die Art von organischen Materialien und aggregiert auf Substraten wie Mehlkleie, Käse, Reis oder Weizen.[2][3]

Ökologie

*Acarus farris* besiedelt als Vorratsschädling gelagerte Lebensmittel wie Käse, Reis und Weizen, tritt jedoch auch in enger Assoziation mit sozialen Insekten auf. Spezifisch nutzt die Milbe Termitenarten wie *Coptotermes formosanus* und *Reticulitermes flavipes* zur Phoresie. Obwohl das phoretische Hypopus-Stadium über degenerierte Mundwerkzeuge verfügt und nicht am lebenden Wirt frisst, wird die Beziehung ökologisch eher dem Parasitismus als dem Kommensalismus zugeordnet. Ein starker Befall führt bei den Wirtstermiten zu verringertem Abdomenvolumen und einer signifikant erhöhten Mortalität. Die Milben heften sich bevorzugt an die Köpfe der Termiten, wobei Soldaten aufgrund ihrer härteren, tropfenförmigen Kopfstruktur häufiger als Träger fungieren als Arbeiter. Nach dem Tod des Wirtes entwickelt sich der Hypopus zur Tritonymphe weiter und ernährt sich nekrophag vom Termitenkadaver. Die Anwesenheit der Milben induziert bei den Termiten soziale Abwehrmechanismen wie verstärktes gegenseitiges Putzen und Vibrationsalarme.[2] Im Nahrungsnetz dient *Acarus farris* als Beute für räuberische Arthropoden und wird in der biologischen Schädlingsbekämpfung als Futtertier für die Raubmilbe *Amblyseius mckenziei* verwendet. Für eine optimale Entwicklung benötigt die Art Temperaturen zwischen 16 und 25 °C sowie eine hohe Luftfeuchtigkeit, wobei sie sich auf Substraten wie ungesiebter Mehlkleie vermehrt.[3]

Bedeutung, Schäden & Prävention

Acarus farris tritt sowohl als Vorratsschädling in gelagerten Lebensmitteln wie Käse, Reis und Weizen auf, besitzt jedoch auch Relevanz als Nützling in der biologischen Schädlingsbekämpfung.[2] In der Biotechnologie wird die Art auf Substraten aus Mehlkleie als spezifische Futterquelle für die Massenzucht der Raubmilbe *Amblyseius mckenziei* kultiviert.[3] Eine besondere ökologische Bedeutung zeigt sich in der Interaktion mit Termitenarten wie *Coptotermes formosanus* und *Reticulitermes flavipes*. Studien belegen, dass *Acarus farris* eine parasitäre Beziehung zu diesen Insekten eingeht und deren Fitness signifikant beeinträchtigt. Ein Befall führt bei den Termiten zu einem verringerten Abdomenvolumen und einer drastisch erhöhten Mortalitätsrate, die in Laborversuchen um das 3,31-fache anstieg. Die Milben heften sich im phoretischen Stadium bevorzugt an den Kopf der Termiten, wodurch sie durch das Putzverhalten der Wirte nur schwer entfernt werden können. Nach dem Tod des Wirtstieres entwickelt sich der Hypopus zur Tritonymphe weiter und nutzt den Kadaver als Nahrungsquelle. Aufgrund dieser Mechanismen wird *Acarus farris* als potenzielles biologisches Agens zur Kontrolle von Termitenpopulationen und zur Prävention von Gebäudeschäden diskutiert. Im Gegensatz zu Pilzen oder Nematoden können diese Milben die soziale Immunität der Termitenkolonien effektiver umgehen.[2] Für die Entwicklung und Vermehrung benötigt die Spezies spezifische Umweltbedingungen, wobei Temperaturen zwischen 16 und 25 °C sowie eine hohe Luftfeuchtigkeit förderlich sind.[3]

Wirtschaftliche Bedeutung

Als Vorratsschädling tritt *Acarus farris* in gelagertem Weizen, Reis sowie auf Käse auf.[7] Neben dieser Schadwirkung besitzt die Art jedoch wirtschaftliche Relevanz in der Biotechnologie und Schädlingsbekämpfung. So wird *Acarus farris* gezielt auf ungesiebter Mehlkleie vermehrt, um als spezifische Futterquelle für die Massenzucht der Raubmilbe *Amblyseius mckenziei* zu dienen, welche wiederum im biologischen Pflanzenschutz eingesetzt wird.[8] Ein weiteres Anwendungspotenzial liegt in der biologischen Bekämpfung von materialzerstörenden Termitenarten wie *Coptotermes formosanus* und *Reticulitermes flavipes*. Studien belegen, dass die Beziehung zwischen *Acarus farris* und diesen Termiten eher parasitärer als kommensaler Natur ist, da hohe Milbendichten die Kolonien schwächen. Der Befall führt zu einer Reduktion des Abdomenvolumens der Termiten und erhöht deren Mortalität signifikant, in Laborversuchen um den Faktor 3,31. Da sich die Milbenpopulationen auf den Kadavern toter Termiten weiter aufbauen, wird ihr Einsatz zum Schutz von historischen Gebäuden und wertvollen Bäumen vor Termitenfraß diskutiert. Die Möglichkeit zur kostengünstigen Massenproduktion auf landwirtschaftlichen Produkten wie Käse und Getreide begünstigt diese potenzielle Nutzung als biologisches Agens.[7]

Biologie & Lebenszyklus

*Acarus farris* ist eine Milbenart aus der Familie der Acaridae, die sich polyphag ernährt und häufig auf gelagerten Lebensmitteln wie Käse, Reis und Weizen vorkommt.[2] In biotechnologischen Anwendungen wird die Art erfolgreich auf ungesiebter Mehlkleie gezüchtet und dient dort als Beute zur Massenproduktion von Raubmilben wie *Amblyseius mckenziei*.[3] Ein zentrales Element im Lebenszyklus ist das fakultative Auftreten eines phoretischen Dauerstadiums, des sogenannten Hypopus (heteromorphe Deutonymphe), das primär der Verbreitung dient.[2] Diese Hypopi nutzen soziale Insekten wie Ameisen, Honigbienen oder Termiten (z. B. *Coptotermes formosanus* und *Reticulitermes flavipes*) als Transportwirte. Während der phoretischen Phase besitzen die Milben degenerierte Mundwerkzeuge und nehmen keine Nahrung auf. Sie heften sich mechanisch an das Exoskelett des Wirts, wobei bei Termiten eine spezifische Präferenz für die Kopfregion beobachtet wurde. Die Beziehung zum Wirt wurde lange als rein kommensalistisch betrachtet, neuere Daten deuten jedoch auf parasitäre Effekte hin, da ein starker Befall die Fitness des Wirts reduziert und dessen Sterblichkeit signifikant erhöht. Stirbt der Wirt, löst sich der Hypopus und häutet sich zur Tritonymphe, einem fressenden Entwicklungsstadium. Die Milben ernähren sich anschließend nekrophag vom Kadaver des Wirtsinsekts, was durch das hohe Nährstoffangebot zu einem explosiven Populationswachstum führen kann. Für die Entwicklung und Haltung unter Laborbedingungen gelten Temperaturen von 26 ± 1 °C bei 70–80 % relativer Luftfeuchtigkeit als förderlich.[2] In industriellen Zuchtverfahren werden auch Temperaturbereiche von 16 bis 25 °C genutzt, um stabile Populationen zu gewährleisten.[3]

Vorkommen & Lebensraum

Das Vorkommen von *Acarus farris* erstreckt sich sowohl auf natürliche Habitate in Assoziation mit Insekten als auch auf synanthropen Lebensräume in Vorratslagern. In der Natur lebt die Art phoretisch auf sozialen Insekten wie Ameisen, Honigbienen und Termiten. Spezifisch ist eine Verbreitung über die Termitenarten *Reticulitermes flavipes* und *Coptotermes formosanus* belegt. Das geographische Verbreitungsgebiet umfasst unter anderem China, wo Feldpopulationen in Guangzhou untersucht wurden.[2] Da der Wirt *C. formosanus* auch in Japan und den USA heimisch ist, ist die Milbe in diesen Regionen ebenfalls präsent. Neben den Insektenbauten besiedelt *Acarus farris* gelagerte Lebensmittel wie Weizen und Reis. Auch auf Käserinden, insbesondere bei Cabrales-Käse, wurde die Art nachgewiesen. Im direkten Lebensraum auf dem Wirt bevorzugen die phoretischen Stadien den Kopf der Termiten als Anheftungspunkt. Sobald der Wirt stirbt, nutzen die Milben den Kadaver als Nahrungsquelle für ihre weitere Entwicklung.[2]

Saisonalität & Aktivität

Die Aktivität und Ausbreitung von *Acarus farris* ist eng an das Verhalten der Phoresie gekoppelt, bei der sich die Milben in einem inaktiven Entwicklungsstadium (Hypopus) an Wirtsorganismen heften. In Feldstudien an Termitenkolonien (*Coptotermes formosanus*) konnte die Präsenz der Milben im Herbst dokumentiert werden. Der Übergang in das nächste, fressaktive Stadium (Tritonymphe) wird oft durch den Tod des Wirtstieres ausgelöst, dessen Überreste anschließend als Nahrungsquelle dienen. Neben der Assoziation mit Insekten besiedelt *Acarus farris* auch gelagerte Lebensmittel wie Käse, Reis und Weizen. Unter Laborbedingungen zeigt die Art bei einer konstanten Temperatur von 26 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70–80 % eine starke Populationsentwicklung.[2] Ergänzende Daten zum öffentlichen Suchinteresse weisen auf eine erhöhte Aufmerksamkeit für die Art in den Monaten Februar und Mai hin.

Wetenschappelijk onderzoek en patenten

RU-2379889-C2 Biological Toegekend

Verfahren zur Zucht der Milbe Amblyseius mckenziei

Poljarno AL Pijskij Botan Sad (2007)

Relevantie: 6/10

Samenvatting

Dieses Patent beschreibt ein biotechnologisches Verfahren zur Massenzucht der Raubmilbe Amblyseius mckenziei für den biologischen Pflanzenschutz. Die Kernidee besteht darin, Acarus farris (Mehlmilbe) als spezifische Futterquelle (Beutemilbe) auf einem Substrat aus ungesiebter Mehlkleie einzusetzen. Durch die kontrollierte Zugabe von Acarus farris und die Einhaltung spezifischer Umweltbedingungen (16-25°C, hohe Luftfeuchtigkeit durch nassen Sand) wird die Vermehrung der Raubmilben optimiert. Für das Thema Acarus farris ist das Patent relevant, da es detaillierte Protokolle zur erfolgreichen Zucht und Vermehrung dieser Mehlmilbe als Nährmedium liefert, auch wenn das Ziel nicht deren Bekämpfung, sondern deren Nutzung ist.

Bronnen & Referenties

  1. Barry O'Connor, ed. (2008). Acaridae Species Listing. Biology Catalog. Texas A&M University.
  2. https://doi.org/10.1186/s12862-022-02036-3
  3. https://patents.google.com/patent/RU2379889C2/en
  4. https://www.gbif.org/species/5799833
  5. Patent RU-2379889-C2: Verfahren zur Zucht der Milbe Amblyseius mckenziei
  6. Chen et al. (2022). The mite Acarus farris inducing defensive behaviors... BMC Ecology and Evolution, 22:80, Page 4.
  7. Chen, Y., Zhang, L., Zhang, S. et al. The mite Acarus farris inducing defensive behaviors and reducing fitness of termite Coptotermes formosanus: implications for phoresy as a precursor to parasitism. BMC Ecol Evo 22, 80 (2022). https://doi.org/10.1186/s12862-022-02036-3
  8. Patent RU-2379889-C2: Verfahren zur Zucht der Milbe Amblyseius mckenziei. Poljarno AL Pijskij Botan Sad, 2007. https://patents.google.com/patent/RU2379889C2/en