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Knowledge on the postmortem interval (PMI) of wild boar (Sus scrofa) carcasses is crucial in the event of an outbreak of African swine fever in a wild boar population. Therefore, a thorough understanding of the decomposition process of this species in different microhabitats is necessary. We describe the decomposition process of carcasses exposed in cages. Trial 1 compared a wild boar and a domestic pig (Sus scrofa domesticus) under similar conditions; Trial 2 was performed with three wild boar piglets in the sunlight, shade, or in a wallow, and Trial 3 with two adult wild boar in the sun or shade. The wild boar decomposed more slowly than the domestic pig, which shows that standards derived from forensic studies on domestic pigs are not directly applicable to wild boar. The carcasses exposed to the sun decomposed faster than those in the shade did, and the decomposition of the carcass in the wallow took longest. To assess the state of decomposition, we adapted an existing total body scoring system originally developed for humans. Based on our studies, we propose a checklist tailored to wild boar carcasses found in the field that includes the most important information for a reliable PMI estimation.
11 mit Salix spp. assoziierte Gallmücken-Arten (Diptera: Cecidomyiidae: Oligotrophini) wurden einer morphometrischen Analyse unterzogen. Dabei fanden 18 allgemeine und 10 geschlechtsspezifische Merkmale Berücksichtigung. Von sechs Arten wurden darüber hinaus 10 larvale Merkmale morphometrisch erfasst. Insgesamt wurden 325 Imagines und 45 Larven vermessen. Die Ergebnisse lassen eine neue systematische Einteilung auf Gattungs- und Artebene zu. Neben der morphologisch und biologisch bereits vorher eindeutig zu differenzierenden Gattung Iteomyia ist eine Aufteilung des verbleibenden Artenschwarms in drei Gruppen erkennen. Als wesentliche trennende Merkmale zeigen sich Antennen und geschlechtspezifische Charakteristika wie die Länge des Ovipositors bei den Imagines und die Ausbildung der für die Larven charakteristischen Spatula. Die morphologische Differenzierung findet ihre Entsprechung in qualitativen, biologischen Merkmalen der Tiere. Aus diesem Grund wird die Aufteilung der auf Salix spp. gallenbildenden Cecidomyiidae in mindestens vier Gattungen vorgeschlagen. Die Gattung Iteomyia behält ihren aktuellen Status und wird von der einzigen Art repräsentiert, die auf der Blattflächen von Weiden Gallen erzeugt (I. capreae). Die Dasineura-Gruppe enthält die sich in Blattrandgallen entwickelnden Gallmücken (D. auritae, D. marginemtorquens und D. roskami) sowie die inquilinen Arten, die zur Verpuppung einen Kokon anlegen und mindestens zwei Generationen im Jahr realisieren (in der vorliegenden Arbeit untersucht: D. schreiteri). In Rabdophaga werden jene Taxa integriert, die sich im Sproßbereich ihrer Wirtspflanzen unmittelbar unter der Rindeentwickeln, ohne ausgeprägte Gallenbildungen auszulösen (in der vorliegenden Arbeit untersucht: R. saliciperda und R. repentiperda) Ihre Entwicklung ist univoltin, die Verpuppung erfolgt ohne Anfertigung eines Kokons. In einer noch genauer zu definierenden vierten Gruppierung (hier provisorisch mit dem Gattungsnamen „Salicicola“ bezeichnet) fasst die Arten zusammen, die an den Sprossen ihrer Wirtspflanzen deutliche Gallenbildungen hervorrufen. Auch sie sind univoltin und verpuppen sich im Sproßbereich ohne Anfertigung eines Kokons. Die Zuordnung des in der vorliegenden Studie nicht untersuchten Artenkomplexes, den Knospengallenerzeugern, ist noch nicht geklärt. Eine endgültige Klärung der hier vorgeschlagenen systematischen Einteilung kann nur das Ergebnis einer umfassenden Revision sämtlicher mit Salix spp. assoziierten Gallmücken sein. Die polyphage Weidenrosenmücke Rabdophaga rosaria lässt sich mit Hilfe einer Hauptkomponenten-Analyse morphometrisch in vier Cluster gruppieren, die in der systematischen Aufteilung der von ihnen genutzten Salix spp. (alba, aurita/caprea/cinerea, purpurea und repens) ihre Entsprechung finden. Die festgestellte Auftrennung der Weidenrosenmücke illustriert anschaulich die Idee der sequentiellen Evolution, nach der aufgrund der engen phänologischen, biochemischen und physiologischen Interaktionen zwischen spezialisierten Phytophagen und ihren Wirtspflanzen eine schrittweise hochgradige Anpassung der beteiligten Organismengruppen zu erwarten ist. Wie im vorliegenden Fall steht am Ende solch einer Entwicklung die Herausbildung sogenannter Biotypen, deren Eigenständigkeit durch morphologische Unterschiede untermauert wird. Die Cecidomyiidae Iteomyia capreae ruft je nach genutzter Wirtspflanzenart verschiedene Gallenformen mit unterschiedlichem Verteilungsmuster auf den Blattflächen hervor. Die sich in den beiden Gallentypen entwickelnden Tiere unterscheiden sich morphologisch und lassen sich in Abhängigkeit der von ihnen genutzten Wirtspflanze ähnlich wie Rabdophaga rosaria in zwei Biotypen einteilen. Die auf Salix caprea lebenden Tiere weisen eine geringere Gallenzahl pro Blatt auf als die auf S. cinerea lebenden Tiere. Die beiden Biotypen zeigen signifikante Unterschiede hinsichtlich ihrer Fertilität. Der S. caprea-Typus, der seine einkammrigen Gallen über die gesamte Blattfläche verteilt, zeigt eine höhere Fruchtbarkeit als der S. cinerea-Typus, der ein- bis mehrkammrige Gallen entlang des Blattmittelnervs anlegt. Gleichzeitig zeigen sich signifikante Unterschiede in der durch Parasitoiden hervorgerufenen Mortalität. Die kleinen, über die gesamte Blattfläche verstreuten Gallen des S. caprea-Typs weisen eine geringere Parasitierungsrate auf als die großen, am Mittelnerv konzentrierten Gallen des S. cinerea-Typs. Von acht der elf untersuchten Gallmückenspezies wurde der Feindartenkomplex analysiert. Zu diesem Zweck wurden an 30 Standorten in Deutschland und Dänemark über 7500 Gallen gesammelt und in Zucht genommen. Aufgrund der vielkammrigen Gallen einzelner Arten konnten insgesamt mehr als 12500 Gallenkammern auf ihre Artenzusammensetzung hin analysiert werden. Insgesamt konnten 57 Parasitoiden-Arten nachgewiesen werden, die sich auf sieben Familien parasitischer Hymenopteren verteilen. Am artenreichsten vertreten sind die Pteromalidae und Platygasteridae mit einem Anteil von jeweils 24,56 % (14 spp). Der Artenreichtum ist mit fast zehn Spezies pro Gegenspielerkomplex ungewöhnlich hoch und liegt deutlich über den Werten anderer Gallenerzeuger-Gruppen. 27 Spezies (47,37 %) konnten keiner bekannten Art zugeordnet werden. Es wird vermutet, dass sich darunter zahlreiche, für die Wissenschaft neue Arten befinden. Insgesamt 42 spp. (73,7 %) der nachgewiesenen Parasitoidenarten wurden nur aus einer der untersuchten Wirtsarten gezüchtet, lediglich fünf Arten attackierten mehr als zwei der untersuchten Wirtsarten. Das Verhältnis von Idiobionten (töten den Wirt zum Zeitpunkt der Parasitierung ab) zu Koinobionten (erlauben dem Wirt zunächst ein weiteres Wachstum) ist mit 53,3 % zu 46,7 % annähernd gleich. Für 37 Taxa (64,91 %) konnten Angaben über ihre Wirtsbindung gemacht werden. Es zeigte sich, daß der Feindkomplex der untersuchten Gallmücken von stark spezialisierten Arten dominiert wird. Alle Arten sind bisher nur an gallenerzeugenden oder zumindest endophytisch lebenden Wirten nachgewiesen worden, 28 spp. sind darüber hinaus auf gallenbildende Cecidomyiidae spezialisiert, 10 spp. parasitieren nur cecidogene Gallmücken auf Weiden. Am artenreichsten war mit 24 spp. der Gegenspielerkomplex des Blattgallenerzeugers Iteomyia capreae, gefolgt von den Blattrandgallenerzeugern Dasineura auritae (12 spp.) und D. marginemtorquens (11 spp.), dem Sproßgallenerzeugern Rabdophaga salicis (10 spp.) und der Inquilinen-Art Dasineura schreiteri (10 spp.) sowie der unmittelbar unter der Rinde ihrer Wirtspflanzen lebenden sogenannten Schrotschuß-Gallmücke R. saliciperda (6 spp.). Mit nur drei bzw. vier Arten erwiesen sich die Gegenspielerkomplexe der Weidenrosen-Gallmücke Rabdophaga rosaria und der Sproßgallen erzeugenden R. degeeri am artenärmsten. Die Ähnlichkeits-Analyse der jeweiligen Gegenspielerspektren ließ eine große Eigenständigkeit erkennen, die geringen Ähnlichkeiten sprechen für einen hohen Anteil von Spezialisten in den Parasitoidenkomplexen. In den Gegenspielerspektren dominierten nur jeweils zwei bis fünf Arten. 19 der 57 Arten wiesen eudominante oder dominate Abundanz-Werte auf. Dabei waren vor allem die Arten der Gattungen Synopeas, Torymus, Platygaster und Aprostocetus von größerer Bedeutung für die Mortalitätsraten ihrer Wirte. Die Erreger der verschiedenen Gallentypen waren unterschiedlichen Mortalitätsraten durch Parasitoide unterworfen. Dasineura auritae und D. marginemtorquens, die Erzeuger von Blattrandgallen, wiesen die höchsten durchschnittlichen Parasitierungsraten auf (43,04 %), die Inquiline D. schreiteri die geringste (20,25 %). Die Sproßgallenerzeuger Rabdophaga salicis und R. degeerii wiesen nur eine geringfügig höhere Mortalität durch Parasitierung (24,31 %) auf, gefolgt von der Weidenrosen-Gallmücke Rabdophaga rosaria (25,47 %) und den Blattgallen von Iteomyia capreae (31,26 %). Der Feindkomplex der untersuchten Cecidomyiidae wurde mit dem der an Salix spp. gallenbildenden Tenthredinidae verglichen. Bislang sind für die mit Salix spp. assoziierten cecidogenen Gallmücken und Blattwespen in Nord- und Mitteleuropa über Gegenspielerarten nachgewiesen worden, von denen lediglich sieben in beiden Wirtsfamilien auftreten. Brutparasiten, die vor allem bei den Blattgallenerzeugern (Pontania spp.) vorhanden sind, fehlen bei den Gallmücken völlig. Sowohl Cecidomyiidae als auch Tenthredinidae werden vor allem von spezialisierten Parasitoiden attackiert, deren Wirtskreis sich auf diese gallenbildenden Herbivoren-Gruppen beschränkt. Innerhalb der Gegenspielerspektren sind jeweils über 80 % der Parasitoidenarten bislang nur in einem Gallentyp nachgewiesen worden. Der Artenpool der Blattwespen-Parasitoiden wird mit fast 60 % von den Ichneumonoidea dominiert. Bei den Gallmücken fehlt diese ParasitoidenÜberfamilie völlig, hier sind die Chalcidoidea mit über 70 % der Arten das bestimmende Element. Dagegen stellen die in den Tenthrediniden-Gallen lediglich mit zwei Arten vertretenen Platygasteroidea im Gegenspielerspektrum der Cecidomyiidae mehr als 25 % aller Spezies. Bei den Blattwespen tritt nur ein knappes Drittel der Parasitoidenarten, deren Biologie näher bekannt ist, als Koinobionten auf. Bei den Gallmücken erhöht sich der Anteil dieser Feindarten-Gilde auf über 50 %. Vergleicht man die einzelnen Gallentypen, so sind auch in der Parasitierungs-Strategie der beteiligten Arten große Unterschiede zu verzeichnen. Die meisten Parasitoide der Tenthredinidae befallen junge Wirtslarven, bei den Gallmücken ist dagegen der Typ des Junglarven-Parasitoiden nur selten anzutreffen: Wird ein frühes Wirtsstadium angegriffen (in der Regel durch Koinobionten), so erfolgt bereits die Belegung des Wirtseies. Blattwespen weisen höhere Mortalitätsraten als Gallmücken auf. Darüber hinaus zeigt sowohl bei den Blattwespen als auch bei den Gallmücken die durch Parasitierung hervorgerufene Mortalität prägnante Unterschiede zwischen den einzelnen Wirtsarten und Gallentypen, aber auch innerhalb einer Art gibt es je nach Lokalität und Untersuchungsjahr deutliche Schwankungen. Bei den Tenthredinidae liegt die durchschnittliche Parasitierungsrate der Blattgallenerzeuger (53,3 %) deutlich über den Werten der Sproßgallenerzeuger (41,7 %) Entsprechende große Unterschiede lassen sich für die Blattrandgallenerzeuger (43,04 %) und Sproßgallenerzeuger (24,31 %) der Cecidomyiidae feststellen.
Forensic entomology
(2017)
For many members of the forensic community, insects still have an exotic status. This may be one reason why forensic entomology, the analysis of insect evidence for forensic and legal purposes, has not yet achieved the significance it deserves in forensic sciences. The present special issue may help to change that. ...
The estimation of the minimum time since death is one of the main applications of forensic entomology. This can be done by calculating the age of the immature stage of necrophagous flies developing on the corpse, which is confined to approximately 2–4 weeks, depending on temperature and species of the first colonizing wave of flies. Adding the age of the adult flies developed on the dead body could extend this time frame up to several weeks when the body is in a building or closed premise. However, the techniques for accurately estimating the age of adult flies are still in their beginning stages or not sufficiently validated. Here we review the current state of the art of analysing the aging of flies by evaluating the ovarian development, the amount of pteridine in the eyes, the degree of wing damage, the modification of their cuticular hydrocarbon patterns, and the increasing number of growth layers in the cuticula. New approaches, including the use of age specific molecular profiles based on the levels of gene and protein expression and the application of near infrared spectroscopy, are introduced, and the forensic relevance of these methods is discussed.
Background: Chrysomya megacephala is a blow fly species of medical and forensic importance worldwide. Understanding its bionomics is essential for both designing effective fly control programs and its use in forensic investigations.
Methods: The daily flight activity, seasonal abundance related to abiotic factors (temperature, relative humidity and rainfall) and reproductive potential of this species was investigated. Adult flies were sampled twice a month for one year from July 2013 to June 2014 in three different ecotypes (forest area, longan orchard and palm plantation) of Chiang Mai Province, northern Thailand, using semi-automatic funnel traps. One-day tainted beef offal was used as bait.
Results: A total of 88,273 flies were sampled, of which 82,800 flies (93.8%) were caught during the day (from 06:00 to 18:00 h); while 5473 flies (6.2%) were caught at night (from 18:00 to 06:00 h). Concurrently, the abundance of C. megacephala was higher in the forest area (n = 31,873; 36.1%) and palm plantation (n = 31,347; 35.5%), compared to the longan orchard (n = 25,053; 28.4%). The number of females was significantly higher than that of males, exhibiting a female to male sex ratio of 2.36:1. Seasonal fluctuation revealed the highest abundance of C. megacephala in summer, but low numbers in the rainy season and winter. Fly density was significantly positively correlated with temperature, but negatively correlated with relative humidity. No correlation between numbers of C. megacephala with rainfall was found. Activity occurred throughout the daytime with high numbers from 06:00 to 18:00 h in summer and 12:00 to 18:00 h in the rainy season and winter. As for the nocturnal flight activity, a small number of flies were collected in summer and the rainy season, while none were collected in the winter. Dissection of the females indicated that fecundity was highest during the rainy season, followed by winter and summer.
Conclusions: Since the assessment of daily, seasonal activity and the reproductive potential of C. megacephala remains a crucial point to be elucidated, this extensive study offers insights into bionomics, which may be considered for integrated fly control strategies and forensic entomology issues.
Blow flies are the first insect group to colonize on a dead body and thus correct species identification is a crucial step in forensic investigations for estimating the minimum postmortem interval, as developmental times are species-specific. Due to the difficulty of traditional morphology-based identification such as the morphological similarity of closely related species and uncovered taxonomic keys for all developmental stages, DNA-based identification has been increasing in interest, especially in high biodiversity areas such as Thailand. In this study, the effectiveness of long mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I and II (COI and COII) sequences (1247 and 635 bp, respectively) in identifying 16 species of forensically relevant blow flies in Thailand (Chrysomya bezziana, Chrysomya chani, Chrysomya megacephala, Chrysomya nigripes, Chrysomya pinguis, Chrysomya rufifacies, Chrysomya thanomthini, Chrysomya villeneuvi, Lucilia cuprina, Lucilia papuensis, Lucilia porphyrina, Lucilia sinensis, Hemipyrellia ligurriens, Hemipyrellia pulchra, Hypopygiopsis infumata, and Hypopygiopsis tumrasvini) was assessed using distance-based (Kimura two-parameter distances based on Best Match, Best Close Match, and All Species Barcodes criteria) and tree-based (grouping taxa by sequence similarity in the neighbor-joining tree) methods. Analyses of the obtained sequence data demonstrated that COI and COII genes were effective markers for accurate species identification of the Thai blow flies. This study has not only demonstrated the genetic diversity of Thai blow flies, but also provided a reliable DNA reference database for further use in forensic entomology within the country and other regions where these species exist.
Simple Summary: Forensic entomologists are most often tasked with determining when arthropods colonized living or deceased vertebrates. In most cases, this estimation involves humans; however, pets, livestock, and other domesticated animals can also be illegally killed or victims of neglect. Globally, there is no standard format for the case report, and much of the content is based on the personal preferences of the analyst or standards set within a country. The article below proposes a general overview of sections to be considered when drafting a case report.
Abstract: Forensic practitioners analyzing entomological evidence are faced with numerous challenges when presenting their findings to law practitioners, particularly in terms of terminology used to describe insect age, what this means for colonization time of remains, and the limitations to estimates made. Due to varying legal requirements in different countries, there is no standard format for the entomological case report prepared, nor any guidelines as to the sections that are required, optional or unnecessary in a case report. The authors herein propose sections that should be considered when drafting an entomological case report. The criteria under which entomological evidence is analyzed are discussed, as well as the limitations for each criterion. The concept of a global, standardized entomological case report is impossible to achieve due to national legislative differences, but the authors here propose a basic template which can be adapted and changed according to the needs of the practitioner. Furthermore, while the discussion is fairly detailed, capturing all differences between nations could not be accomplished, and those initiating casework for the first time are encouraged to engage other practicing forensic entomologists or professional associations within their own nation or region, to ensure a complete report is generated that meets lab or national requirements, prior to generating a finalized report.
Blow flies are worldwide the most important insects from a forensic point of view. In Thailand, aside from the two most common species, Chrysomya megacephala (F.) and Chrysomya rufifacies (Macquart), Chrysomya chani Kurahashi was also found to be of forensic importance. We present a case of a human female cadaver in its bloated stage of decomposition, discovered at Pachangnoi Subdistrict, northern Thailand. Entomological sampling during the autopsy displayed an assemblage of numerous dipteran larvae. Macroscopic observations showed the coexistence of third instar larvae of the three blow flies C. megacephala, Chrysomya villeneuvi Patton, an unknown blow fly species and one muscid, Hydrotaea sp. The minimum post-mortem interval was estimated to be six days, based on the developmental rate of C. megacephala. The ID of the unknown larva, which is the focus of this report, was revealed later as C. chani by DNA sequencing, using a 1205 bp of cytochrome c oxidase subunit I (COI). The occurrence of C. chani on a human body revealed the need to analyse and describe the morphology of its immature stage, to enable forensic entomologists to identify this fly species in future cases. The morphological examination of the third instar was performed, revealing peculiar characteristics: protuberant tubercles encircling abdominal segments; 9–11 lobes on the anterior spiracle; six prominent pairs of tubercles along the peripheral rim of the eighth abdominal segment; a heavily sclerotized complete peritreme of the posterior spiracles. A key to differentiate the third instar of blow flies of forensic importance in Thailand is provided.