Flyodiversity - tovingernes diversitet

Transkript

1 God in his wisdom made the fly And then forgot to tell us why Ogden Nash ( ) Flyodiversity - tovingernes diversitet Om man vil det eller ej, er menneskets og tovingernes liv tæt forbundne. Fluer og myg optræder som skadedyr og nyttedyr, som noget irriterende man vifter væk, som noget smukt man undrer sig over. De overfører nogle af de farligste sygdomme, men undvære dem kan vi ikke. Blandt andet kan de hjælpe os med at opklare mord. Af Thomas Pape Fluer og myg hører til insektordenen tovinger eller Diptera. Tovingerne træffes stort set overalt, og set i et evolutionært perspektiv har især larverne været meget formbare med tilpasninger til selv de mest ekstreme habitater. Dipterlarver lever i naturlige tjærepøle såvel som i de strideste bjergbække, de kan findes i det næsten iltfri miljø i fordøjelseskanalen hos større hvirveldyr, og de har som parasitoider på andre insekter haft stor success i det immunologiske våbenkapløb med værtsorganismerne. Med navngivne arter, tusinder af unavngivne og umådelige mængder af individer i de fleste økosystemer kan det næppe overraske, at tovinger og mennesker træffes og interagerer på utallige og meget forskellige måder. For de fleste mennesker er myg og fluer nok kendt som overvejende irriterende elementer, som ofte optræder i besværlige mængder. Fluer og flueplage er et af journalisternes yndlingsemner under sommerens agur- Svirrefluer er kendt for deres lighed med bier og hvepse (beskyttelseslighed). Mange er vigtige blomsterbestøvere, og larverne af visse arter er glubske rovdyr på bladlus. 10

2 11

3 ketid, og mangen en journalist har støvet historien om fluernes enorme formeringshastighed af. Kort fortalt skulle et enkelt stuefluepar under de gunstigste betingelser kunne blive til omkring (fem hundrede quintillioner) fluer i løbet af en enkelt sommer. Dette er dog helt urealistisk, men det er utvivlsomt, at tovinger kan optræde i enorme antal. Omkring søen Myvatn i Island kan dansemyg således klækkes i så store mængder, at de hæmmer biltrafikken på den nærliggende vej. Endnu mere bemærkelsesværdig er måske den masseforekomst af glasmyg, som kan iagttages ved de store østafrikanske søer. Især langs bredderne af Victoriasøen kan glasmyggen Chaoborus edulis klækkes i milliardvis, og sværmene ser på afstand ud som røg eller lavthængende regnskyer. Undertiden klækkes den lille dansemyg Cladotanytarsus lewisi samtidig med glasmyggen, og da denne dansemyg kan fremkalde en allergisk reaktion i luftvejene hos mennesker, bliver myggesværmene til en veritabel sundhedsrisiko, der skal tages alvorligt. Dødsfald ved kvælning er forekommet. Lokalbefolkningen drager dog også nytte af sværmene. Med tætte kurve i spidsen af lange stave indsamles glasmyggene, hvorefter de knuses, koges til grød og formes til store, runde kager som tørres i solen. Smagen skulle efter sigende være en blanding af kaviar og friturestegte græshopper! Et europæisk eksempel på masseforekomst af fluer er den nydelige gul- og sortfarvede græsflue Thaumatomyia notata, der trods sin lidenhed kroppen er bare 3 mm lang kan være nok så anmassende. Fluen overvintrer som voksen, og undertiden trænger fluerne ind i lejligheder i meget store mængder. Fluerne dør snart i det tørre og varme indendørsklima, og døde fluer er bogstavelig talt blevet båret ud i spandevis. Næsten 1000 liter døde fluer blev for nylig fjernet fra elektronikrummet i TV-tårnet i Litauens hovedstad Vilnius. Mange arter af tovinger stortrives i det stærkt påvirkede og ofte ganske ekstreme miljø, som opstår gennem menneskets forskellige aktiviteter. Netop denne antropocentriske affinitet kan skabe meget besværende lokale opformeringer, hvad enten det er sommerfuglemyg (Psychoda spp.) fra afløbet på vores badeværelse eller almindelige stuefluer (Musca domestica) fra en nærliggende svinefarm. Den fjerde af de bibelske plager, hvor fluer invaderer Faraos tempel, kan således udmærket have sin rod i virkelige hændelser. Vi kan imidlertid også drage nytte af visse masseforekomster, og netop tovingelarver står for en stor del af omsætningen af det store overskud af organisk spildevand, som er blevet et af det moderne samfunds mere tvivlsomme kendetegn. Skal man fremhæve et økologisk træk, som mere end noget andet karakteriserer tovingerne som helhed, vil det blive nedbrydning og stofomsætning. Larverne af myggegrupper som stikmyg, kvægmyg og dansemyg har munddele, som er designet til effektiv filtrering af mikroorganismer og partikulært materiale i vandigt miljø. Larver af sommerfuglemyg, visse dansemyg og pukkelfluer afgræsser overfladerne i rensnings- og rodzoneanlæg for alger og bakteriebelægninger. Gødningsmyg, gødningsfluer, egentlige fluer, svingefluer, springfluer og flere andre grupper er vigtige nedbrydere af gødning i landbruget, og omsætningen af skovens førnelag hjælpes godt på vej af løvfluer, sørgemyg og visse stankelben. Atter andre fluer som visse svirrefluer og mange stankelben tager sig af dødt ved. Tovingernes effektivitet som nedbrydere har givet dem en særlig rolle som indikatorarter i den del af retsentomologien, som beskæftiger sig med det såkaldt postmortale interval: Tiden fra døden indtræffer til den døde krop findes. Det er især spyfluer, som finder anvendelse, idet disse er blandt de første, som ankommer til et dødt legeme. Men mange andre tovingefamilier kan have en vigtig betydning, især kødfluer, egentlige fluer, små stuefluer, pukkelfluer, ostefluer og Spyfluer (Calliphoridae) er velkendte nedbrydere af ådsler i naturen. Mindre kendt er det, at spyfluer kan være vigtige blomsterbestøvere, og at spyfluelarver i stigende grad anvendes til behandling af sår, som ikke vil læge. 12

4 13

5 våbenfluer. Antallet af gradtimer, som groft sagt er produktet af temperatur og den tid målt i timer, som spyfluelarverne behøver for at gennemføre deres udvikling, er rimelig konstant for hver art. Med den fornødne kendskab til de lokale temperaturforhold giver dette retsentomologen en mulighed for at beregne, hvor lang tid, larven har været under udvikling, ved at måle den tid, der er tilbage af udviklingen. Visse spyfluer tiltrækkes ikke alene af døde dyr men kan også lægge æg i væskende og inficerede sår på dyr og mennesker, og larverne kan undertiden angribe det levende væv, hvilket kan have fatale følger. Enkelte arter er til og med så specialiserede, at de udelukkende formerer sig ved at lægge æg i sår eller fugtige åbninger som næse og øjne. Den bedst kendte og mest berygtede er den amerikanske spyflue Cochliomyia hominivorax, hvis aggressive larver kan være et stort problem for husdyr som køer og får. 14

6 Små sår inficeres med larver, og angrebet tiltrækker flere spyfluer, indtil dyret omkommer. Et på mange måder utroligt eksempel på effektiv kontrol af denne spyflue kommer fra Nordafrika, idet Cochliomyia hominivorax overraskende blev fundet uden for Tripoli i Libyen i Meget snart begyndte lokale husdyrhold at få problemer med flueinfektioner (myiasis). Dette var alvorligt nok i sig selv, men konsekvenserne ville blive helt uoverskuelige, hvis arten spredte sig videre ned syd for Sahara. FNs landbrugs- og fødevareorganisation, FAO, greb ind og etablerede et massivt udryddelsesprojekt, som byggede på de kontrolforanstaltninger, som konstant kører i Mexico. Grundpillen i udryddelsen var bizart nok et opdræt af millioner af spyfluer, men strategien er at sterilisere fluerne og udsætte de sterile hanner. Ved at oversvømme den naturlige bestand med sterile hanner bliver flere og flere af parringerne ufrugtbare, og bestanden dør ud. I december 1990 spredtes de første sterile fluer omkring Tripoli fra lavtflyvende flyvemaskiner. I begyndelsen fordeltes 3,5 millioner fluer om ugen over et km 2 stort område, men dosis blev efterhånden sat op til 40 millioner, som spredtes over km 2, og dette fortsatte uge efter uge indtil 17. oktober Da var der gået et halvt år uden et eneste tilfælde af maddiker i husdyr, og projektet afsluttedes. Omkostningerne blev på 80 millioner amerikanske dollars. Visse spyfluers umiddelbart afskyvækkende levevis i sår hos dyr og mennesker har en overraskende medicinsk anvendelse, som faktisk har meget gamle aner. Spyfluelarver, som i dag kan dyrkes under aseptiske forhold, anvendes i stigende grad på vore sygehuse til behandling af komplicerede sår. Særligt gode resultater er opnået ved behandling af aldersrelaterede liggesår, diabetesrelaterede skinnebenssår, og brandsår og alvorlige hudafskrabninger, hvor beskadiget væv findes spredt over et stort areal. Foruden at fjerne det døde væv afgiver larverne antiseptisk spyt, og deres fysiske aktivitet i såret stimulerer lymfecirkulationen, hvilket altsammen fremmer en gunstig sårheling. Patienterne er generelt meget glade for denne virksomme behandling, men en væsentlig gene har dog været, at larvernes aktivitet giver en svag kløe. Fænomenet at fluelarver lever på eller i levende hvirveldyr kaldes myiasis. Bremserne, som alle er parasitter i pattedyr, er nok de mest velkendte. I gamle dages kvægbrug var den store og lille oksebremse en stor plage, og bremselarverne kunne sidde under ryghuden på køerne i hundredevis i de såkaldte verner. Med potente medikamenter er begge arter helt forsvundet fra den danske fauna. En bremseart, som undertiden ses indført til Danmark under huden på turister, er menneskebremsen, Dermatobia hominis. Menneskebremsen lever i tropisk Syd- og Mellemamerika, og hunbremsen klistrer sine æg fast på især stikmyg. Æggene er klar til at klækkes efter nogle dage, og når stikmyggen sætter sig for at suge blod, vil varmen fra værtsdyret aktivere bremselarven. Larven trænger ind gennem huden gennem en hårsæk eller lignende, og der dannes med tiden en kraftig byld. Larven ånder gennem et lille hul, og efter et halvt års tid er den færdigudvokset og kryber baglæns ud af åndehullet. Det er kun folk med særlig interesse i insekter, som lader larven udvikle sig færdigt, for især den sidste tid, hvor larven roterer i sin verne for at udvide åndehullet, kan give smerter og søvnløse nætter. Larven kan fjernes ved kirurgisk indgreb, men opdages den tidligt kan en klat vaseline være tilstrækkeligt. Larven, som får besvær med at ånde, vil bakke ud gennem åndehullet for at stikke bagkropsspidsen gennem vaselinen, og med lidt fingerfærdighed kan den snuppes med en pincet. Planteriget repræsenterer et utal af nicher, og tovingerne indeholder helt forventeligt en lang række af planteparasitter, som forvolder landbruget, gartnerier og drivhusindustrien store økonomiske tab. I troperne er båndfluerne (Tephritidae) den vigtigste gruppe med mange arter, som har navn efter den afgrøde, de især angriber, for eksempel melonfrugtflue (Bactrocera cucurbitae), den orientalske frugtflue (B. dorsalis), mangofrugtflue (B. frauenfeldi), bananfrugtflue (B. mu- 15

7 Spyfluelarver, maddiker, i et gammelt sår hos en kat. Spyfluelarver kan optræde i dårligt renholdte sår hos dyr og mennesker, og enkelte spyfluer har til og med specialiseret sig i denne levevis. sae), olivenfrugtflue (B. oleae), asiatisk papayafrugtflue (B. papayae), ferskenfrugtflue (B. zonata) og flere andre. Særligt skadelig er den mediterrane frugtflue (Ceratitis capitata), som angriber citrusfrugter. Det skønnes, at omkostningerne ved en permanent etablering af fluen i Californien ville ligge på en milliard dollars per år. Disse omkostninger er naturligvis ikke alene direkte tab ved nedsat frugtproduktion men også udgifter forbundet med forebyggende behandling af frugten, skadedyrsbekæmpelse, kontrol- og karantæneforanstaltningerer og et skrumpende eksportmarked. Minerfluerne (Agromyzidae) er en anden stor gruppe af planteparasitter. Familien indeholder notoriske skadevoldere som blandt andre chrysanthemumflue (Liriomyza trifolii), serpentineminerflue (L. brassicae), grøntsagsminerflue (L. sativae) og ærteminerflue (L. huidobrensis). Den sidstnævnte er en polyfag art, som især angriber kartoffel, selleri, roer og salat, men også ærter, bønner, lucerne, artiskokker, vandmelon, græskar, tomater, løg, gulerødder og flere andre planter. Ærteminerfluen blev beskrevet fra Argentina og har sandsynligvis sin oprindelse i Sydamerika, men takket være sit meget brede værtsvalg findes den i dag på de fleste kontinenter, og etablerede populationer bliver stadig sværere at bekæmpe. Det store antal dyre- og planteparasitter giver tovingerne et stort potentiale indenfor den biologiske bekæmpelse. Larverne til mange arter af 16

8 kærfluer lever i ferskvandssnegle. Dette forsøger man at udnytte til kontrol af snegle-mellemværten for de bilharziosefremkaldende parasitter. Specielle sydamerikanske pukkelfluer, hvis larver er parasitoider i myrer, er med nogen succes blevet indført til det sydlige USA til bekæmpelse af de aggresive og utilsigtet indførte fireants. Pukkelfluelarven æder myrens indre organer og tømmer især hovedet, hvilket ofte betyder at myrens hovede falder helt af. En mindre gruppe galmyg har udviklet sig fra den typiske planteædende levevis til at være rovlevende. Her findes blandt andet rovdyr på bladlus samt en af de mest udbredte og effektive naturlige fjender til spindemider. Disse arter anvendes derfor med lovende resultater til bekæmpelse af spindemider og bladlus i drivhuse. På helt samme måde er mange tovinger med success blevet anvendt i biologisk kontrol af ukrudt. Det gælder båndfluerne og i mindre grad minerfluerne, og ukrudtet er især arter af kurveblomstrede (forskellige tidsler og knopurter), hvis frøproduktion nedsættes kraftigt af fluelarvernes angreb. Fænomenet biologisk kontrol af skadevoldere gælder ikke bare parasitter. De små styltefluer af slægten Medetera, som ofte ses løbende om- Mange fluer er vigtige nedbrydere af ådsler. Her er spyfluer og kødfluer ved at omsætte en død dingo i den australske bush. FOTO: J. O HARA 17

9 Visse blomster producerer en kraftig ådselslugt og bestøves af spyfluer og kødfluer. Her en blomst af familien Rafflesiaceae fra den thailandske tropeskov, som helt enestående har udviklet en duft, som tiltrækker kødfluer, men ikke spyfluer. Den biokemiske baggrund for dette kendes ikke. FOTO: H. BÄNZIGER kring på nåletræernes stammer, har betydning for trivselen af de store, nordiske skove, idet fluelarverne overvejende lever af barkbillelarver. Forskellige rovlevende arter af egentlige fluer, især indenfor slægten Coenosia, kan lokalt fortære store mængder af kvægmyg, og de artsrige dansefluer fanger blandt andet masser af bladlus. Det skal imidlertid ikke glemmes, at arter, som indføres til bekæmpelse af andre og ligeledes indførte skadevoldere, kan have utilsigtede effekter på den lokale fauna eller flora. Man indførte snyltefluen Compsilura concinnata til det østlige USA og Canada for at kontrollere den europæiske nåletræsnonne, men effekten var moderat, og snyltefluen er nu mistænkt for at stå bag faldende bestande af de lokale arter af natpåfugleøjer (familien Saturniidae). Tovingerne kommer ikke på højde med de brodbærende årevingede når det gælder bestøvningseffektivitet og -kapacitet. De har ikke samme forudsætninger, hverken strukturelt (de er mindre hårede ) eller adfærdsmæssigt (de er mindre specifikke og har lavere genbesøgningsfrekvens), men tovingerne er i kraft af arts- og individantallet vigtige bestøvere i mange økosystemer. Især spyfluer kan anvendes som et godt alternativ til manuel bestøvning i mindre, lukkede systemer, fx drivhuse, hvor bier fungerer mindre godt. Vigtige tropiske afgrøder som cassava (Manihot esculenta) og kakao (Theobroma cacao) er afhængige af tovingede bestøvere, og kakaotræets blomster, som sidder i små kvaste direkte på stammen, bestøves faktisk udelukkende af mitter af slægterne Forcipomyia og Euprojoannisia. Planteslægten Stapelia og de parasittiske Rafflesiaceae bestøves af spyfluer og kødfluer og har udviklet store, ådselsduftende blomster, som kan se ud som åbne sår eller råddent kød. Fluer og myg har en klar dominans blandt blodsugende insekter, og nogle af de mest potente af menneskets sygdomme overføres af tovingede vektorer. I et globalt perspektiv er der ingen tvivl om, at blodsugende tovinger gennem overførte sygdomme for- 18

10 årsager menneskelig lidelse, som går ud over enhver forestilling, og det skorter desværre ikke på eksempler arbejdere døde af gul feber under konstruktionen af Panamakanalen i Et ni måneder langt udbrud af West Nile virus i Louisiana i kostede 20 millioner dollars i form af medicin, hospitalsophold og tabt arbejdsfortjeneste som følge af sygdom og død. Udgifter forbundet med malaria i tropisk Afrika løber op i 2 milliarder dollars hvert år, og ingen kan sætte en prislap på den chokerende kendsgerning, at et afrikansk barn dør af malaria hvert 30. sekund døgnet rundt. Foruden malaria har sygdomme som flodblindhed (kvægmyg), sovesyge (tse-tse fluer), leishmaniasis (sandfluer), elefantiasis (stikmyg), denguefeber (stikmyg), japansk hjernehindebetændelse (stikmyg), loa-loa (klæg) og flere andre sat sig tydelige spor i mange kulturer og samfund. Selv HIV-virusets oprindelige overførsel fra chimpanser til mennesker anses af visse forskere at skyldes stikfluer. Som modstykke til de mange sygdomsvektorer og myiasisfremkaldere skal det fremhæves, at dipterer også bidrager meget væsentligt til menneskelig sundhed. De meget store, videnskabelige gennembrud på det humangenetiske område skyldes i høj grad, at bananfluen Drosophila melanogaster er så velegnet som forsøgsdyr. Dette har ikke alene bibragt kendskab til den genetiske baggrund for nedarvede sygdomme, men også en kolossal indsigt i den genetiske styring af udviklingen fra barn til voksent individ, og i hvordan der kan opstå fejl i den genetiske styring af komplicerede stofskiftefunktioner, med diabetes II som det måske mest relevante eksempel. Flyvemusklerne hos tovinger og andre insekter skal holde en meget høj sammentrækningsfrekvens for at sikre flyvningen, og insekternes indirekte flyvemuskulatur har mange funktionelle, operationelle og fysiologiske ligheder med den humane hjertemuskulatur. Dette har bragt ny viden om årsager til forskellige former for nedsat hjertefunktion. Insekterne byder med deres segmentering og ydre skelet på konstruktionsmæssige og mekaniske ligheder med de avancerede maskiner ( robot- Orkideer er populære på grund af de komplekse og undertiden meget farvestrålende blomster, og bestøvningsbiologien er ofte meget specialiseret. Denne orkide af slægten Bulbophyllum tiltrækker fluer med sin ådselslugt. Så trods dens skønhed er den næppe velegnet som stueplante! FOTO: H. BÄNZIGER 19

11 FOTO: DAVID MCCLENAGHAN, CSIRO ENTOMOLOGY Tovinger kan være umådelig prægtige som denne australske klæg (Pseudotabanus nigripennis), men blandt tovingerne er der også mange blodsugende arter, som overfører alvorlige sygdomme. ter ), vi i stadig højrere grad anvender os af, men med den væsentlige forskel, at insekterne er meget mindre. Insekterne er med andre ord en skatkiste for mikrodesign. Stikmyggens sugesnabel er fx konstrueret med mikroskopiske savtakker i spidsen, som dels har en skærende funktion og dels nedsætter friktionen, hvilket gør at et myggestik knap kan mærkes. Mikroingeniører arbejder målrettet med myggesnablen som model i et forsøg på at fremstille ultratynde kanyler. Insektvingen har ligeledes påkaldt sig stor interesse fra ingeniørers side. Flyvemekanikken og aerodynamikken hos insekter er meget forskellig fra de øvrige flyvende dyregrupper flagermusene og fuglene. Insektvinger er i nogen grad sammenlignelige med tynde, fleksible plader med forstærkningslister i forskellige konfigurationer. Klæger, svirrefluer og mange andre tovinger opviser bemærkelsesværdige flyveegenskaber, og komplicerede matematiske modeller for deres flyvning er under udvikling. De kan vise, hvordan insekter kan manipulere luftstrømmen omkring krop og vinger, så det bliver muligt at foretage 20

12 Fluer kan være vigtige i den biologiske kontrol af skadelige dyr og planter. Den oprindeligt australske flue Cryptochetum iceryae indførtes med stor succes til Californien i 1888 til at bekæmpe en australsk skjoldlus, som var på vej til at ødelægge den lokale citrus-industri. FOTO: A. WILD momentane skift fra fremadgående flyvning til fastfrossen svirreflugt. En sådan manøvredygtighed indbygget i mikrofly åbner meget store muligheder for allehånde rekognoscerings- og overvågningsoperationer, og udover de åbenlyse militære interesser vil teknologien have gode anvendelsesmuligheder for redningskorps med speciale i sammenstyrtede og brændende bygninger. De tovingede insekter har mange berøringsflader med mennesket. Visse arter overfører sygdomme, andre er en økonomisk belastning gennem direkte skadevirkning på afgrøder eller ved nødvendigheden af dyre kontrolog karantæneforanstaltninger, og atter andre arter står på positivlisten ved at kunne udnyttes kommercielt, give information til kriminalefterforskning, eller direkte eller indirekte forbedre den menneskelige sundhed. Der er således gode økonomiske argumenter for at udforske tovingernes taksonomi, som med kendte og mange tusinder af endnu ukendte arter er en gigantisk opgave. Men det er ikke alt, der kan gøres op i økonomiske betragtninger. Fænomener som den forbløffende præcise hvepse-mimikry hos visse svirrefluer og den tilsyneladende eksplosive artsdannelse blandt visse bananfluer og styltefluer på Hawai'i er fascinerende og belærer os om evolutionen. Forårets rigdom på nyklækkede tovinger indgår i forudsætningerne for, at vi får sangfugle i haven, og hvordan skulle landmanden kunne forudsige, at der var optræk til regn, hvis ikke svalerne kunne flyve lavt over søens vand i jagten på dansemyg? Den almindelige stueflue har været en del af vores dagligdag så længe, at den er vokset ind i vores kultur. Hvem vil ikke gerne slå to fluer med et smæk? Og hvem kender ikke situationer, hvor man helst vil være 'fluen på væggen'? Men én flue gør som bekendt ingen sommer, og vi bør derfor glæde os over deres mangfoldighed. Thomas Pape er lektor på Statens Naturhistoriske Museum i København. 21