Sarkophage barbata - Sarcophaga barbata
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S. barbata
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Sarcophaga barbata ist eine Art aus der Gattung Sarcophaga und der Familie der Fleischfliegen , Sarcophagidae . Es ist am engsten mit S. plinthopyga , S. securifera und S. bullata derselben Gattung verwandt. Die Art wurde erstmals 1868 von Eugene Thomson entdeckt. S. barbata wurde auch im Nahen Osten in derNähe von Kadavern gefunden, wo die Larven gedeihen können. S. barbata ist auch ein prominenter Organismus in der wissenschaftlichen Forschung und wurde verwendet, um die Oxidation und Lokalisation vonL-3-Glycerophosphatin den Mitochondrien zu untersuchen .
Morphologie
Der Körper von S. barbata ist grau gefärbt und hat eine Länge von 10 bis 14 mm. S. barbata hat rote Facettenaugen. Sein Brustkorb zeigt drei markante schwarze Streifen mit einem weiteren weniger deutlichen Streifen auf jeder Seite. Sein Bauch ist kleiner als der Brustkorb und hat vier Abschnitte mit einem Schachbrettmuster. An der Basis der Flügelkante der Art befinden sich zwei Schuppen , die als Epaulette und Subepaulet bezeichnet werden. Die Schulterklappe befindet sich in der Nähe des Brustkorbs und ist normalerweise schwarz, während die Unterschulter weiter außen liegt und weiß ist. Die Unterscheidung dieser Skalen unterscheidet sie von anderen Mitgliedern ihrer Familie.
Männliche S. barbata sind im Durchschnitt kleiner als die Weibchen und haben enger beieinander liegende Streifen. Unterhalb des Bauchabschnitts haben Männer das Hypopygium , die Genitalsegmente. Am Ende der Genitalsegmente befindet sich der Anus, der von zwei gebogenen Pinzetten ohne seitliche Bewegung flankiert wird. Die dreieckige Zusatzplatte liegt knapp außerhalb der Pinzette mit der posterioren und der anterioren Klaue nahe der Median der Platte. Der zweigelenkige Penis befindet sich zwischen den Klammern neben der Pinzette. Männchen besitzen auch Kämme an den Hinterbeinen, die aus einer engen Anordnung kurzer, stumpfer Borsten bestehen. Diese Kämme sind eine Besonderheit der Männchen.
Verbreitung und Lebensraum
S. barbata kann das ganze Jahr über in Nordamerika und im Nahen Osten gefunden werden . Diese Fliegen bevorzugen Gebiete mit direktem Sonnenlicht und wärmeren Klimazonen. S. barbata wird normalerweise in totem und verrottendem Fleisch und tierischen Exkrementen gefunden, die für sie die beste Umgebung sind. Denn ihre Larven sind fakultative Parasiten , da sie sich von organischem Gewebe ernähren und die Sauerstoffreserven der Wirte nutzen. Eine solche parasitäre Fütterung verursacht bei Menschen und Tieren dermale Myiasis .
Lebenszyklus
Der Lebenszyklus von S. barbata dauert zwischen 12 und 60 Tage. Es umfasst das Larvenstadium , das Puppenstadium und das Erwachsenenstadium. Die Fliege ist lebendgebärend , was bedeutet, dass das Weibchen direkt lebende Maden , die Larven, zur Welt bringt , im Gegensatz zu Eiern, die später zu Larven werden.
Embryo
Der Embryo entwickelt sich im Inneren des weiblichen Körpers und wird mit noch intakter Eihülle durch den Legeapparat in die Nahrungsquelle, die meist verwesendes Fleisch oder tierische Exkremente ist, abgelegt . Einige der Ablagerungen können unbefruchtete Eier sein und werden daher zur Nahrungsquelle abgebaut. Die Larven bleiben in ihren Eimembranen, bis sie vollständig entwickelt sind, dann brechen sie aus und beginnen zu fressen.
Larve
Voll entwickelte Larven sind in der Regel etwa 3,6 mm lang und haben eine normale musozide Form. Die kleinste Breite befindet sich am vorderen Ende und verjüngt sich in der Mitte zu einer stabilen zylindrischen Form. Der Anal- und Genitalbereich sind noch nicht voll entwickelt und weniger ausgeprägt, haben aber Tuberkel entwickelt. Die Larven enthalten unregelmäßig verteilte Stacheln, die am hinteren und vorderen Ende jedes Segments Ringe bilden. Die Wirbelsäule der Larven wird näher an der hinteren Region heller, während die Farbe auf beiden Seiten konstant bleibt. Das durchschnittliche Weibchen hat 60 Larven, kann aber auch nur 6 Larven haben.
Puppe
Die Puppe bläht sich im Laufe der Zeit auf. Alle Zellen einer Körperregion aggregieren und blähen sich zusammen. Es gibt jedoch keine Synchronität zwischen den Körperregionen. Die Brustregion bläht sich einen Tag vor der Bauchregion auf. Dieses Aufblähungsmuster hängt mit der Entwicklung der Puppe zusammen und wird nicht hormonell gesteuert. Nachdem die Puppe vollständig entwickelt ist und das Schlüpfen stattgefunden hat, wird die Kutikula der neu geschlüpften Fliege verdunkelt, was einen hormonellen Reiz erfordert, der durch das Auflaufen abgegeben wird.
Genetik
Die Eierstöcke von S. barbata erfahren eine Unterreplikation von rDNA, was zu einer halben rDNA-Menge im Vergleich zum Gehirn führt. Ein ähnliches Ergebnis wird bei Drosophila hydei gefunden , die sowohl in Ammen- als auch in Follikelzellen eine Unterreplikation zeigte. Dieser Unterreplikationsgrad von 47 % ist immer noch geringer als der bei polytänen Chromosomen der Speicheldrüsen von Drosophila melanogaster , der 20 % beträgt. Diese Unterreplikation von rDNA steht in starkem Kontrast zu den Oozytenkernen der meisten Tierarten, die während der Wachstumsphase eine erhöhte rRNA-Synthese zeigen. Unter Replikation wird angenommen, dass es ein Produkt der asynchronen Replikation während der Mitose ist. Dies leistete einen wichtigen Beitrag zur wissenschaftlichen Forschung, denn es zeigte einen möglichen Energiesparmechanismus auf, der von bestimmten Organismen während der Entwicklung eingesetzt wird und der derzeit untersucht wird.
Augenmutation
Wildtyp S. barbata besitzt eine rote Augenfarbe, aber das rezessive autosomale Gen elfenbein verursacht eine weiße Augenfarbe. Die Mutation blockiert den Formylkynurenin- Weg, der Xanthommatin produziert . Xanthomattin ist in seiner Primärform ein gelbbraunes Pigment, und seine reduzierte Form ist rot, was den Fliegen ihre rote Augenfarbe verleiht. Diese Fliegen können eine mittlere Augenfarbe aufweisen, wenn sie Xanthommatin-Vorläufer aufnehmen. Die Elfenbein -Genmutation ist homolog zur D. melanogaster Mutation Zinnoberrot und der M. Domestica Mutation Grün. S. barbata mit Elfenbein sind weniger lebensfähig als Wildtyp.
Räumliche Wahrnehmung
Ein Experiment zum Testen der räumlichen Wahrnehmung der Larven und ihrer Wirkung auf die Verpuppung kann in vitro durchgeführt werden . Wenn die Larven in die Reagenzgläser gegeben werden, um den Behälter gründlich zu erkunden, beziehen sie visuelle Hinweise auf taktile Reize und unterscheiden zwischen einem geschlossenen und einem offenen Behälter. Wenn der Behälter geöffnet ist, gibt es keine Verzögerung bei der Verpuppung und die Puppe zeigt zum offenen Ende. Wenn der Behälter verschlossen ist, verzögert er sich um vier bis fünf Tage, nur weil die taktilen Reize vorhanden sind. Verpuppungsverzögerung als Reaktion darauf, dass ein geschlossener Behälter gestoppt wird, nachdem die Abmessungen des Behälters über die Grenze der räumlichen Wahrnehmung der Larven hinaus zugenommen haben.
Beziehung zum Menschen
Forensische Bedeutung
Sie ist eine der dominierenden nekrophagen Fleischfliegenarten. Die forensische Entomologie liefert Daten über das Zeitintervall, das postmortal verstrichen ist, und sogar über die Umstände des Todes. Sie sind besonders nützlich, da sie Maden direkt auf den sich zersetzenden Körper ablagern, ihre größere, sichtbare Größe und ihren Aktivitätsunterschied in verschiedenen Stadien haben. Ihre Haupteinschränkung ist jedoch auf den Mangel an Informationen über ihre geografische Verbreitung und taxonomischen Merkmale zurückzuführen.
Biologische Forschung
S. barbata wurde verwendet, um die Oxidation von L-3-Glycerophosphat in Mitochondrien zu untersuchen. Es zeigt sich, dass das L-3-Glycerophosphat im Gegensatz zu Pyruvat nicht in die mitochondriale Matrix eindringt . Dies hilft, die L-3-Glycerophosphat-Flavoprotein-Oxidoreduktase zu lokalisieren, die sich auf der inneren Membran der Mitochondrien befindet.