Skip to main content
Log in

Experimentelle Analyse der Dormanz bei den Deutonymphen der räuberischen Dungmilbe Parasitus coleoptratorum (Acari: Mesostigmata)

Ein Beitrag zur Steuerung der Entwicklungsrhythmik in kurzzeitigen Biochorien

Experimental analysis of dormancy in the deutonymphs of the predacious manure-inhabiting mite Parasitus coleoptratorum (Acar: Mesostigmata)

A contribution to the control of development rhythm in transitory biochorions

  • Published:
Oecologia Aims and scope Submit manuscript

Summary

The control of development rhythm in inhabitants of transitory biochorions was investigated using the manure-inhabiting predacious mite Parasitus coleoptratorum (L. 1758, sensu Oudemans, 1908). The development of the deutonymphs, both the permanent and diffusion stage of this species, is almost arrested outside the manure substrate in spite of food availability (Enchytraeidae) and high humidity. If they are brought into contact with fresh horse droppings, molting follows within 2–3 days. Based on the observations of Rapp (1959) I attempted to analyze this control of development experimentally.

  1. 1.

    When the deutonymphs are kept in high humidity and well fed, a molting, rate of 8.2% can be observed within 3 days.

    If they are brought into contact with fresh horse droppings, a molting rateof 13.5% is noted within 3 days.

    If they are brought into contact with fresh horse droppings together with Enchytraeidae, a molting rate of 86.4% is noted in the same amount of time. Cooperating relationships must exist between these two factors.

  2. 2.

    The molting of the deutonymphs takes place only after a certain increase of size of the body. This is probably the trigger for molting. Environmental factors control the development indirectly by determining the speed of growth.

    When the deutonymphs are kept in horse droppings together with worms, the body size increases 11.6% within 18 hrs, if they are fed outside of the manure substrate the size increase is 2.5% within 72 hrs.

    Under these circumstances molting can be explained by an increased food intake.

  3. 3.

    The effect of the manure can be shown by experiments in which individual limbs are eliminated.

    Amputation of a pair of moving legs causes no significant change in the molting rate. This is probably based on the lack of regeneration in Parasitus coleoptratorum.

    However, amputation of the first pair of legs and the pedipalps, and therefore of the most important chemoreceptors of the mites, causes a delay in molting, as does the amputation of chelicerae, which hinders feeding.

  4. 4.

    The investigation of various qualities of the \ldmanure stimulus\rd shows that the effective factors must be gaseous decomposition products, that are still present after extensive decay. Ammonia can simulate and adequate stimulation within limits.

  5. 5.

    The dormany of the deutonymphs of Parasitus coleoptratorum is a nutritive quiesence superimposed by an indirect chemical control factor, alien to the food.

Zusammenfassung

Die Steuerung de Entwicklungsrhythmik von Besiedlern unbeständiger Biochorien wurde am Beispiel der Raubmilbe Parasitus coleoptratorum, einem Kotbewohner, untersucht. Ausgehend von Beobachtungen von Rapp (1959), wonach sich die Deutonymphen, das Dauer-und Verbreitungsstadium dieser Art, auch, bei reichlicher Fütterung und hoher Luftfeuchtigkeit nur sehr langsam weiterentwickeln, sich jedoch durch Kontakt mit frischem Pferdekot innerhalb von 2–3 Tagen häuten, wurde die experimentelle Analyse dieser Entwicklungssteuerung versucht.

  1. 1.

    Haltung der Deutonymphen in hoher Luftfeuchte und reichliche F\:utterung mit Enchytr\:aen bewirkt eine H\:autungsrate von, 8,2% innerhalb von 3 Tagen.

    Bei Haltung auf frischem Pferdekot ohne zusätzliche Fütterung häuten sich 13,5% (in 3 Tagen).

    Werden die Deutonymphen zusammen mit Nahrungstieren in frischen Pferdekot gebracht, so häuten sich im selben Zeitraum 86,4% der Tiere. Es besteht also zwischen diesen beiden Faktoren eine synergistische Beziehung.

  2. 2.

    Die H\:autung der Deutonymphen erfolgt immer nur nach einer gewissen Gr\:o\sBenzunahme des K\:orpers. Diese stellt wahrscheinlich den ausl\:osenden Reiz f\:ur die H\:autung dar. Die Umweltfaktoren steuern die Entwicklungsrhythmik indirekt, indem sie die Wachstumsgeschwindigkeit bestimmen.

    Während des Aufenthalts der Deutonymphen in Pferdekot zusammen mit Nahrungstieren nimmt die Körpergröße innerhalb von 18 Std um 11,6%, bei Haltung mit Nahrungstieren ohne Kot um 2,5% innerhalb von 72 Std zu. Die Auslösung der Häutung unter diesen Bedingungen ist somit durch stark intensivierte Nahrungsaufnahme zu erklären.

  3. 3.

    Die Art der Wirkung des Kotes lie\sB sich durch Ausschaltung einzelner Gliedma\sBen ermitteln.

    Amputation eines Schreitbeinpaares ergibt keine signifikante Änderung der Häutungsrate. Dies hängt wahrscheinlich mit der fehlenden Regenerationsfähigkeit bei Parasitus coleoptratorum zusammen.

    Die Entfernung des ersten Beinpaars und der Pedipalpen, und damit der wichtigsten chemischen Sinnesorgane, bewirkt dagegen eine Verzögerung der Häutung, ebenso auch die Amputation der Chelizeren, wodurch die Aufnahme von Nahrungstieren verhindert wird. Amputation der Chelizeren, wodurch die Aufnahme von Nahrungstieren verhindert wird. Der Kot wirkt also nur insofern auf die Auslösung der Häutung ein, als von ihm ausgehende chemische Sinnesreize die Appetenz der Deutonymphen zur Nahrungsaufnahme deutlich steigern.

  4. 4.

    Die Pr\:ufung verschiedener Eigenschaften des \ldKotreizes\rd ergab, da\sB es sich bei den wirksamen Faktoren um gasf\:ormige Abbauprodukte der Kotf\:aulnis handeln mu\sB, die auch noch nach weitgehender Zersetzung vorhanden sind.

    Durch Ammoniak ließ sich in gewissen Grenzen eine adäquate Reizsituation simulieren.

  5. 5.

    Bei der Dormanz der Deutonymphen von Parasitus coleoptratorum handelt es sich um eine nutritive Quieszenz, der ein nahrungsfremder, indirekt wirkender, chemischer Steuerfaktor \:uberlagert ist.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

Literatur

  • Beck, S. D.: Insect photoperiodism, New York-London:Academic Press 1968

    Google Scholar 

  • Brauns, A.: Praktische Bodenbiologie. Stuttgart: Fischer 1968

    Google Scholar 

  • Bückmann, D.: Postembryonale Entwiklungsphysiologie der Arthropoden. Fortschr. Zool. 14, 164–237 (1962)

    Google Scholar 

  • Bückmann, D.: Die hormonale Entwicklungssteuerung bei den Arthropoden. Zool. Anz., Suppl. 33 (Verh. dtsch. zool. Ges. 1969), 215–239 (1970)

    Google Scholar 

  • Bückmann, D., Adelung, D.: Der Einfluß der Umweltfaktoren auf das Wachstum und den Häutungsrhythmus der Strandkrabbe Carcinides maenas. Helgol. wiss. Meeresunters. 10, 91–103 (1964)

    Google Scholar 

  • Clarke, K. V., Langley, P. A.: Studies on the initiation of growth and moulting in Locusta migratoria migratorioides R.&F. III. The role of the frontal ganglion. J. Insect Physiol. 9, 411–421 (1963a); IV. The relationship between the stomatogastric nervous system and neurosecretion. J. Insect Physiol. 9, 423–430, (1963b)

    Google Scholar 

  • Costa, M.: Descriptions of the hitherto unknown stages of Parasitus copridis Costa (Acari: Mesostigmata) with notes on its biology. J. Linn. Soc. (Zool.) 45, 209–222 (1964)

    Google Scholar 

  • Costa, M.: The association between mesostigmatic mites and coprid beetles. Acarologia 11, 411–428 (1969)

    Google Scholar 

  • Danilevskii, A. S.: Photoperiodism and seasonal development of insects (1961). Edinburgh-London: Oliver&Boyd (English translation) 1965

    Google Scholar 

  • Dosse, G.: Über die Entwicklung einiger Raubmilben bei verschiedenen Nahrungstieren (Acar., Phytoseiidae). Pflanzenschutzber. 16, 122–136 (1956)

    Google Scholar 

  • Faasch, H.: Beitrag zur Biologie der einheimischen Uropodien Uroobovella marginata (C. L. Koch, 1839) und Uropoda orbicularis (O. F. Müller, 1776) und experimentelle Analyse ihres Phoresieverhaltens. Zool. Jb. Abt. System., Ökol. u. Geogr. 94, 521–608 (1967)

    Google Scholar 

  • Farish, D. J., Axtell, R. C.: Sensory functions of the palps and first tarsi of Macrocheles muscaedomesticae (Acarina: Macrochelidae), a predator of the house fly. Ann. Entomol. Soc. Amer. 59, 165–170 (1966)

    Google Scholar 

  • Farish, D. J., Axtell, R. C.: Phoresy redefined and examined in Macrocheles, muscaedomesticae (Acarina: Macrochelidae). Acarologia 13, 16–27 (1971)

    Google Scholar 

  • Foelix, R. F., Axtell, R. C.: Ultrastructure of Haller's organ in the tick Amblyomma americanum L. Z. Zellforsch. 124, 275–292 (1972)

    Google Scholar 

  • Franz, H.: Neue Forschungen über den Rotteprozeß von Stallmist, und Kompost. Veröff. Bundesanst. Alp. Landwirtsch. Admont 2, 1–114 (1950)

    Google Scholar 

  • Gersch, M.: Vergleichende Endokrinologie der wirbellosen Tiere. Leipzing: Akadem. Verlagsgesellschaft 1964

    Google Scholar 

  • Haarløv, N.: The chaetotaxie of Tarsus I in some Mesostigmata. Ent. Medd., København, 23, 273–293 (1943)

    Google Scholar 

  • Immelmann, K.: Erörterungen zur Definition und Anwendbarkeit der Begriffe “Ultimate Factor”, “Proximate Factor” und “Zeitgeber”. Oecologia (Berl.) 9, 259–264 (1972)

    Google Scholar 

  • Ito, Y.: Effect of isolation on the moult of Parasitus sp. deutonymphs (Acarina: Mesostigmata). Appl. Entomol. Zool 8, 1–7 (1973)

    Google Scholar 

  • Jalil, M., Rodriguez, J. G.: Studies of behavior of Macrocheles, muscaedomesticae (Acarina: Macrochelidae) with emphasis on its attraction to the house fly. Ann. Entomol. Soc. Amer. 63, 738–744 (1970)

    Google Scholar 

  • Karg, W.: Ökologische Untersuchungen von edaphischen Gamasiden (Acarina, Parasitiformes). Pedobiologia 1, 53–74 (1961a); 77–98 (1961b)

    Google Scholar 

  • Karg, W.: Räuberische Milben im Boden. Neue Brehm-Bücherei, 296 S. Wittenberg-Lutherstadt: Ziemsen 1962

    Google Scholar 

  • Karg, W.: Acari (Acarina), Milben: Unterordnung Anactinochaeta (Parasitiformes); die freilebenden Gamasina (Gamasides), Raubmilben. In: Die Tierwelt Deutschland, Bd. 59, F. Peus, Hrsg. (Berg. v. Dahl). Jena: Fischer 1971

    Google Scholar 

  • Klingler, J.: Die Bedeutung der Kohlendioxyd-Ausscheidung der Wurzeln für die Orientierung der Larven von Otiorhynchus sulcatus F. und anderer bodenbewohnender phytophager Insektenarten. Mitt. Schweiz. Ent. Ges. 31, 205–269 (1958)

    Google Scholar 

  • Klingler, J.: Anziehung von Collembolen und Nematoden durch Kohlendioxyd-Quellen. Mitt. Schweiz. Ent. Ges. 32, 311–316 (1959)

    Google Scholar 

  • Kühnelt, W.: Bodenbiologie mit besonderer Berücksichtigung der Tierwelt. Wien: Herold 1950

    Google Scholar 

  • Lees, A. D.: The sensory physiology of the sheep tick Ixodes ricinus L. J. Exp. Biol. 25, 145–207 (1948)

    Google Scholar 

  • Lees, A. D.: The physiology of diapause in arthropods. Cambridge Monogr. Exp. Biol. 4, 1–151 (1955)

    Google Scholar 

  • Michael, A.D.: On the variations in the internal anatomy of the Gamasinae, especially in that of the genital organs, and their mode of coition. Trans. Linn. Soc. London (Zool.) 5, 281–324 (1892)

    Google Scholar 

  • Micherdzinsky, W.: Die Familie Parasitidae Oudemans, 1901 (Acarina, Mesostigmata). Krakow: Zaklad Zoologii Systematycrnej Polskiej Akademii Nauk 1969

    Google Scholar 

  • Moursi, A. A.: The attractiveness of CO2 and N2 to soil arthropoda. Pedobiologia 1, 299–302 (1962a)

    Google Scholar 

  • Moursi, A. A.: The letal doses of CO2, N2, NH3 and H2S for soil arthropoda. Pedobiologia 2, 9–14 (1962b)

    Google Scholar 

  • Müller, H. J.: Probleme der Insektendiapause. Zool. Anz. Suppl. (Verh. dtsch. Zool. Ges. 1965) 29, 192–222 (1966)

    Google Scholar 

  • Müller, H. J.: Formen der Dormanz bei Insekten. Nova Acta Leopoldina 35, 1–27 (1970)

    Google Scholar 

  • Neumann, K. W.: Besitzen die Mesostigmata ein dem Hallerschen der Zecken homologes Tarsalorgan? Z. Morph. u. Ökol. Tiere 39, 47–75 (1943)

    Google Scholar 

  • O'Farrel, A. F., Rae, C. A., Morgan, J. A.: Regeneration and development in the cockroach Blattella germanica L. Cas. Ceskosl. Spol. Entomol. 57, 317–324 (1960)

    Google Scholar 

  • Oudemans, A. C.: Notes on Acari Ser. 15, Tijdschr. Ent. 51, 28–88 (1908)

    Google Scholar 

  • Pereira, C., de Castro, M. P.: Forese e parthenogenese arrenotoca em Macrocheles muscaedomesticae (Scopoli) (Acarina: Macrochelidae) e sur significacao ecologica. Arch. Inst. Biol., S. Paulo 18, 71–89 (1947)

    Google Scholar 

  • Rapp, A.: Zur Biologie und Ethologie der Käfermilbe Parasitus coleoptratorum L. 1758. Ein Beitrag zum Phoresie-Problem. Zool. Jb. Abt. System. Ökol. Tiere 86, 303–366 (1959)

    Google Scholar 

  • Remmert, H.: Der Schlüpfrhythmus der Insekten. Wiesbaden: Steiner 1962

    Google Scholar 

  • Rockett, C. L., Woodring, J. P.: Comparative studies of acarine limb regeneration, apolysis and ecdysis. J. Insect. Physiol. 18, 2319–2336 (1972)

    Google Scholar 

  • Schaller, F.: Das Phoresie-Phänomen vergleichen-ethologisch gesehen. Forsch. u. Fortschr. 34, 1–7 (1960)

    Google Scholar 

  • Schmidt, H.-W.: Die Beeinflussung der Häutungen von Pycnogonum litorale (Strom) durch exogene und endogene Faktoren. Oecologia (Berl.) 7, 249–261 (1971)

    Google Scholar 

  • Schwerdtfeger, F.: Okologie der, Tiere. In: Autökologie. Die Beziehungen zwischen Tier und Umwelt, Bd. I. Hamburg-Berlin: Parey 1963

    Google Scholar 

  • Skinner, D., Graham, D.: Molting in land crabs: stimulation by leg removal. Science 169, 383–385 (1970)

    Google Scholar 

  • Tinbergen, N.: Instinktlehre (Vergleichende Erforschung angeborenen Verhaltens). Berlin-Hamburg: Parey 1952

    Google Scholar 

  • Vitzthum, H.: Acarina. In: Bronns Klassen und Ordnungen des Tierreichs 5/IV/5. Leipzig: Akad. Verlagsges. 1940–1943

    Google Scholar 

  • Wallwork, J. H., Rodriguez, J. G.: The effect of ammonia on the predation rate of Macrocheles muscaedomesticae (Acarima: Macrochelidae) on house fly eggs. Advanc. Acarology 1, 60–69 (1963)

    Google Scholar 

  • Weber, E.: Grundriß der biologischen Statistik, 6. Aufl. Jena: Fischer 1967

    Google Scholar 

  • Wigglesworth, V. B.: The significance of “Apolysis” in the moulting of insects. J. Ent. (A) 47, 141–149 (1973)

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Pass, G. Experimentelle Analyse der Dormanz bei den Deutonymphen der räuberischen Dungmilbe Parasitus coleoptratorum (Acari: Mesostigmata). Oecologia 16, 323–353 (1974). https://doi.org/10.1007/BF00344741

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF00344741

Navigation