Entomologie - Insektenzucht und Genetik - Ein Beispiel aus der Praxis
- Die Entomologie, übersetzt Insektenkunde, teilt sich in zwei Bereiche auf. Die allgemeine entomologische Forschung beschäftigt sich mit der Klassierung von Insektengruppen. So erforschen Koleopterologen Käfer und Orthopterologen Heuschrecken. Der zweite Bereich ist die angewandte entomologische Forschung. Sie ist als Forschungsfeld heutzutage wirtschaftlich sehr relevant geworden. Die Studien betreffen oft Fragestellungen aus der Agrarindustrie und die Optimierung der Gütererzeugung, seien es Insekten für den Verzehr durch Lebewesen oder wie in diesem Artikel beschrieben, eine Studie der Universität Zürich, die weltweit einmalig ist. Sie untersucht, wie schnell sich eine Insektenart an geänderte Umgebungsbedingungen anpassen kann. Gegenüber früher steht die Forschung heute unter hohem Druck. Sie muss meist wirtschaftlich rentieren. Einerseits sind schnelle und umfassende Resultate nötig, andererseits auch grosse Flexibilität, um die Versuche durchzuführen. Für die Studien braucht es Anlagen, die die Bedingungen über Jahre genau simulieren können. Clitec wird bevorzugt als Lieferant für diese Anlagen gewählt, da die Umgebungsbedingungen genau vorgegeben und reproduziert werden können.
Ablauf der Studien am Beispiel der Universität Zürich
Forscher an der Universität Zürich setzen erfolgreich Klimakammern der Clitec für die entomologische Forschung ein. In Langzeitversuchen untersuchen sie, wie sich pflanzenfressende Insekten, wie zum Beispiel die Kohlmotte (Plutella xylostella), an natürliche Abwehrstoffe in einer Pflanze anpassen. Die Kohlmotte ist ein berüchtigter Schädling, der meistens Kohlgewächse (Brassicaceae) frisst. Der Schöterich (Erysimum cheiranthoides) dagegen ist durch ein neu entstandenes Pflanzengift weitgehend vor dem Frass geschützt. Auch wenn die Kohlmotte gelegentlich am Schöterich frisst, hat sie bis zum heutigen Zeitpunkt noch keine natürliche Resistenz gegen das neuartige Pflanzengift entwickelt.
Die Forschenden an der Universität Zürich setzen gezielt die künstliche Selektion ein, um die Resistenzbildung der Kohlmotte auf das Pflanzengift des Schöterichs zu untersuchen. In Echtzeit verfolgen die Forschenden diese Resistenzbildung, um aus den Erkenntnissen die zukünftigen Veränderungen der natürlichen Population der Kohlmotte besser vorhersagen zu können. Unter den konstanten klimatischen Bedingungen in Klimakammern von Clitec werden Raupen der Kohlmotte entweder mit Schöterich-Pflanzen oder mit Broccoli gefüttert. Der Broccoli (Brassica oleracea italica) dient dabei als Referenz. Die überlebenden Raupen entwickeln sich zu Motten, welche sich paaren und die nächste Generation als Eier ablegen. Mit jeder Generation, die sich auf Schöterich-Pflanzen entwickelt, scheiden damit einzelne Insekten aus, welche besonders gut mit den neuartigen Giftstoffen umgehen können. In regelmässigen Intervallen untersuchen die Forschenden das Frassverhalten der selektionierten Kohlmotten und vergleichen schliesslich Gensequenzen zwischen Kohlmotten, welche sich über Generationen hinweg auf Schöterich oder Broccoli entwickelt haben. Wachstum und Gesundheit der Kohlmotte sind stark abhängig von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Pflanzenqualität. Nur mit einer genauen und konstanten Regulierung der klimatischen Bedingungen, über mehrere Jahre hinweg, ist es möglich, die anfänglich kleinen Effekte einer fortschreitenden Anpassung eindeutig nachzuweisen. Die Studie ist zudem weltweit einmalig und verlangt ein höchstsystematisches Vorgehen. Dies stellt somit auch höchste Anforderungen an reproduzierbare Versuchsbedingungen, die nur mit qualitativ hochstehenden Klimakammern erreicht werden können. Die Klimakammern der Clitec ermöglichen dies.
Technische Erfordernisse
Ein normaler Kühl- oder Wärmeschrank erfüllt die hohen Anforderungen reproduzierbarer Versuchsbedingungen nicht. Deshalb bietet Clitec High-End-Klimakammern an, die genau diese Reproduzierbarkeit gewährleisten und die spezifischen Erfordernisse der Insektenzucht abdecken:
- Bei den Versuchen gilt es zuallererst, die Temperatur und Feuchte zu optimieren. Pflanzen wie auch Insekten sollen sich wohl fühlen. Die spezifischen Bedingungen, trotz kurzer oder auch längerer Versuchszeit, sollen reproduzierbar sein. Die Temperatur bestimmt das Wachstum der Insektenstämme. Die Begiessung bestimmt die Feuchte der Pflanzen und damit auch, wie schnell die Blätter austrocknen oder ob sich Krankheiten ausbilden.
- Pflanzen benötigen für die Photosynthese zwingend Licht. Interessant ist die Reaktion der Insekten auf die Art des Lichtes. Die Kohlschaben reagieren nicht auf flackerndes Licht, wogegen Hummeln (Bombus) die Orientierung verlieren. Andere Insektenstämme reagieren auf UV-Licht. So muss auch das richtige Licht eingesetzt sein, damit die Versuche erfolgreich und reproduzierbar werden.
- Ein Netz sammelt im Käfig die Insekten, aber behindert die Durchflutung und so bildet sich, besonders bei kleinen Maschenweiten der Netze, ein meist unerwünschtes Mikroklima. Abhilfe ist möglich durch höhere Luftumwälzung oder zusätzliche Ventilatoren, die die Luft aus den Käfigen saugen.
- Um den Platzbedarf zu minimieren, sollen die Käfige auf die Wuchshöhe der Pflanzen und die Grösse des Kühlschrankes angepasst sein. Die Beleuchtung ist dabei bevorzugt seitlich angebracht.
- Speziell bei der Insektenzucht ist die Beschichtung mit Phenolen. Der Grund: Ausscheidungen der Insekten greifen Metalle mit niederer chemischer Beständigkeit an. Die Beschichtung von Kupfer- oder Aluminiumleitungen im Wärmetauscher verhindert dies und sichert so den zuverlässigen Betrieb von Klimakammern über Jahre.
Die richtige Ausrüstung wählen
Die Klimakammern von Clitec, speziell für die Insektenzucht, bieten höchste Nutzbarkeit auf kompaktem Raum. Ob Schränke auf Rollen mit flexibler Standortwahl für ein Labor oder fest installierte begehbare Räume für eine Produktionsstätte – die Ausführungen sind vielfältig. Clitec ist der Ansprechpartner für optimierte Klimakammern für Forschungszwecke und die Industrie. Standardkammern in unterschiedlichen Grössen oder individuell angefertigte Klimaräume sind von erstklassigen Herstellern erhältlich. Sie gestalten die Klimaräume ganz nach Ihrem Bedarf, von der Aufteilung des Innenraumes mit Regalen und Einlegeplatten, über das Kühlsystem und die Beleuchtung, bis zur Ventilation und Befeuchtungssysteme.
Clitec zeichnen Kunden in der Insektenzucht und Erfahrung mit verschiedenen Anwendungen aus. Eine persönliche Beratung zu der technischen Auslegung der zu beschaffenden Ausrüstung oder zu den passenden Einbauten kann helfen, die Ausrüstung perfekt auf Ihre Anwendung abzustimmen.