Untersuchungen zur Biologie und Ökologie der Herbstmilbe <i>Neotrombicula autumnalis</i> (Acari: Trombiculidae) im Hinblick auf Bekämpfungsmöglichkeiten sowie zu ihrer Bedeutung als Vektor der Borreliose

Abstract

Die Herbst- oder Erntemilbe <i>Neotrombicula autumnalis</i> (Fam. Trombiculidae)<i> </i>ist in den letzten 15 Jahren in vielen Teilen Deutschlands in Gärten, Parks und Grünanlagen zu einer Plage geworden. Die Stiche der Herbstmilbenlarven führen beim Menschen zu unangenehm juckenden rötlichen Papeln auf der Haut, einer <u>Trombidiose</u> oder <u>Trombiculose</u> genannten Dermatose.<br /> Die Herbstmilbe durchläuft einen Lebenszyklus, bestehend aus einer oberirdischen Phase (Larve) und einer längeren unterirdischen Phase (alle post-larvalen Entwicklungsstadien). Die Larven sind zur weiteren Entwicklung als Ektoparasiten auf warmblütige Wirbeltiere angewiesen. Maßnahmen zur Bekämpfung der Herbstmilbe auf den Befallsflächen blieben bislang erfolglos.<br /> Im Bonner Raum treten Trombidiose-ähnliche Stichsymptome zu unüblichen Jahreszeiten auf. Auffällig ist außerdem, dass nicht jeder Garten befallen zu sein scheint.<br /> Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurden daher Fragestellungen zum jahreszeitlichen Auftreten der Larve, der Verteilung der Tiere auf den Befallsflächen und der diese Verteilung bestimmenden Einflussgrößen bearbeitet. Daraus sollten Möglichkeiten für eine ,ökologischen Bekämpfung' der Tiere abgeleitet werden.<br /> Des Weiteren wurde die Arten-Zusammensetzung der Trombiculiden-Fauna auf den Befallsflächen erfasst. Im Falle des Auftretens verschiedener Arten, Unterarten oder Ökotypen innerhalb der Gattung <i>Neotrombicula</i> war der Aufbau eines molekularbiologischen Identifizierungsverfahrens vorgesehen. <br /> Daneben wurden Untersuchungen zur Bedeutung der Milbe als Vektor der Borreliose durchgeführt.<br /> Die einzige nachgewiesene Trombiculiden-Art auf den Befallsflächen war <i>Neotrombicula autumnalis</i>, die Herbstmilbe, von der keine morphologisch abweichenden Exemplare auf­­traten.<br /> Es konnten keine Larven der Herbstmilbe außerhalb der üblichen Larvensaison im Sommer und Herbst gefangen werden. Das Auftreten von Trombidiose-Symptomen im Bonner Raum im Frühjahr oder Winter konnte folglich nicht mit der Herbstmilbe in Verbindung gebracht werden. Andere mögliche Ursachen für die Stichsymptome werden diskutiert.<br /> Für den quantitativen Nachweis der Larven hat sich ein als ,Kachelfangmethode' bezeichnetes Verfahren als geeignet erwiesen, mit dem die räumliche Verteilung der Herbstmilbenlarven unproblematisch erfasst werden kann. Darüber hinaus wurde eine weitere quantitative Fangmethode entwickelt (Lockkegelfangmethode). <br /> Die Verteilung der Herbstmilbe auf den Befallsflächen ist ungleichmäßig und Herd-artig. Besondere Strukturen der Bodenoberfläche konnten als Ursache dafür nicht ausgemacht werden. Die Auswertung bodenphysikalischer, bodenchemischer und boden(meso-)­faunistischer Untersuchungen an Herbstmilbenherden ergab eine statistisch signifikante, sehr geringe Bedeutung der Mittelporengehalte und des pH-Wertes für die Larvenabundanzen an den Herden. Als statistisch auffällig, aber nicht signifikant erwiesen sich der Grobporengehalt und der Bodenluftgehalt in den oberflächennahen Bodenschichten. Es wird diskutiert, dass die heterogene Verteilung der Herbstmilbe beim Vergleich verschiedener Bonner Stadtteile durch eine unterschiedlich starke Verbreitung der Tiere begründet ist.<br /> Das Larvenstadium der Herbstmilbe ist euryök. Für die post-larvalen Entwicklungsstadien können diesbezüglich keine Aussagen gemacht werden.<br /> Messungen der Bodentemperaturen in drei Winterhalbjahren im Bonner Raum belegen, dass der Winterverlauf zu mild ist, um einen Einfluss auf die Entwicklung der Herbstmilbe zu nehmen. In diesem Zusammenhang werden biologische Aspekte wie das Überwinterungsstadium sowie die Aufenthaltstiefe im Boden und die Lebensdauer der post-larvalen Entwicklungsstadien diskutiert. <br /> Eine ,ökologische Bekämpfung' ist gezielt an den Herbstmilbenherden möglich. Das Verfahren ist wegen der Notwendigkeit einer genauen Lokalisierung der Herde arbeitsaufwändig, aber einfach durchzuführen.<br /> Molekularbiologisch-taxonomische Vergleichsuntersuchungen zeigten, dass die Herbstmilbe in verschiedenen Gegenden möglicherweise unterschiedliche Genotypen ausbildet. Verschiedene Genospezies konnten im Vergleich mit anderen deutschen und europäischem Regionen nicht gefunden werden.<br /> Eine Zucht der Herbstmilbe konnte im Labor nicht etabliert werden: Es gelang nicht, die Nymphen am Leben zu erhalten. Es wird vermutet, dass sowohl das Nahrungsangebot als auch die Umweltbedingungen in den Zuchtgefäßen dafür verantwortlich sind.<br /> Auf Grund des fehlenden Zuchterfolges konnte die Frage einer möglichen Vektorfunktion der Herbstmilbe bei der Übertragung von Borreliose auf den Menschen nicht abschließend geklärt werden. Eine Aufnahme von Borrelien aus dem Wirt durch die saugende Larve konnte in Infektionsversuchen nachgewiesen werden. In den nachfolgenden Entwicklungsstadien wurde in nur einem Fall ein Borrelien-Nachweis erbracht: Dieser wies allerdings auf eine Wildinfektion der nüchternen, im Freiland gefangenen Larve hin. Eine eindeutige Klärung der Kompetenz der Herbstmilbe als Vektor steht noch aus.

<strong>Biological and ecological studies in the harvest mite <i>Neotrombicula autumnalis</i> (Acari: Trombiculidae) focussing on the possibilities of pest control and the part it plays as a vector of Borreliosis </strong><br /> In different areas of Germany the harvest mite <i>Neotrombicula autumnalis</i> (Trombiculidae) became a great nuisance in gardens, parks and green areas over the last 15 years. <br /> The bites (or stings) ot the harvest mites cause a dermatosis called ,Trombiculosis'.<br /> While the nymphs and adults live as predators inside the soil, the larval stages are parasites on warm-blooded vertebrates. Therefore the larval stage leaves the soil to find its host and returns into the soil afterwards. <br /> Measures to control this pest have yet been unsuccessful. In the city of Bonn and the surrounding area Trombiculosis-like skin reactions have been noted at unusual times of the year. It also seems that not every garden is invested by the harvest mite. <br /> In a four-year-project we worked on the following topics: <br /> - survey of the trombiculid fauna in different areas,<br /> - time of larval appearance in different years,<br /> - survey of factors affecting the distribution of the larval patches on the ground,<br /> - possibility to work out an ecological control strategy against the harvest mite populations,<br /> - in case of an appearance of different trombiculid species or harvest mite subspecies or ecotypes an identification method based on genetic taxonomic markers was planed to establish and<br /> - we investigated whether <i>Neotrombicula autumnalis</i> plays are part as a vector of Bor­reliosis.<br /> The only trombiculid species found in the experimental areas was <i>Neotrombicula autumnalis</i>, the harvest mite. The mites did not show any morphological differences. Larval <i>N. autumnalis</i> could only be found on the ground between the midth of July (+/- one week) and the end of October (latest occasion first week of November). As this is the typical time of the year of larval stages to appear, there have to be other reasons for the Trombi­culosis-like skin reactions outside this period of time. The possible reasons are discussed.<br /> The plate method was most appropriate to catch the larval stages of the harvest mite. Another method was also established (Lockkegelfangmethode). <br /> The distribution of the larval harvest mites on the ground is patchy. Most of the mite-patches have a fixed location for a longer period of time (at least three years). The reason for this phenomenon could not be found even though looking at soil-physical, chemical and meso-faunistic factors. The porosity (medium pores and coarse pores), the pH-value and the air contend of the upper soil layers had a statistically significant or conspicuous, but only slight influence on the abundance of larvae on the ground. Nymphs of <i>N. autumnalis</i> were found 10 to 40cm deep in the soil. The field experiments showed that the larval stages of <i>N. autumnalis</i> are euryoecious. <br /> Measurements of soil temperatures during the winter time in 3 successive years showed that the temperatures in the soil are to high to affect the harvest mite. <br /> Different aspects concerning life span, hibernating developmental stages and movements of the harvest mites between different soil depths in winter are discussed. <br /> An ecological population control is possible but only after surveying the mite-patches with the plate method. <br /> The molecular-biological investigations showed that there might be different genotypes of <i>N. autumnalis</i> in different geographical areas. But different genospecies could not be detected in different European regions.<br /> We failed to breed <i>N. autumnalis</i> in the laboratory. We found that larval harvest mites take up <i>Borrelia burgdorferi</i> from their hosts, but in the nymphal stages we could not detect a molecular signal for <i>B. burgdorferi</i>. Only once we had a positive result from a PCR probe which turned out to be a wild type of <i>B. burgdorferi</i> (more details in <span style="FONT-VARIANT: small-caps">Kampen et al.</span> handed in for publication in March 2003). Therefore the role of <i>N. autumnalis</i> as a vector for Borreliosis is still to be investigated.