Examinations of decomposition-processes and the olfactory sense of the necrophagous fly Lucilia caesar (L.) (Diptera: Calliphoridae) in relationship to the fly's physiological state

Abstract

Unmittelbar nach den Tode beginnen im Koerper chemische Prozesse. Waehrend der Zersetung des Gewebes gehen vom Koerper verschieden Gerueche aus - je nach Dekompositionsstadium. Da aasfressende Insektenarten durch diese charakteristischen Gerueche angelockt werden, kann ihre vorhersehbare Sukzession zusammen mit unserem Wissen ueber ihre Entwicklung genutzt werden, Rueckschlusse auf den post mortem interval (PMI) zu fuehren. Solche Berechnungen anhand von Insektenarten und ihrer Larvenentwicklung basieren auf experimentell ermittelten Daten, da das Auftreten der Arten und Temperaturadaptationen lokal variieren koennen. Jedoch sind die Zusammenhaenge zwichen den aeusseren Bedingungen, die die Dekompostion beeinflussen, und den resultierenden Geruechen unbekannt, und somit entsteht auch eine Luecke in unserem Wissen ueber die Besiedelung des Koerpers durch Insekten. Diese Studie beleuchtet die Zersetzungsprozesse in Zusammenhang auf Klima, die Produktion von fluechtigen Geruchssubstanzen der verschiedenen Dekompositionsstadien und der Attraktivitaet der fuer die Gerueche verantwortlichen Substanzen auf Aasinsekten, beispielhaft gezeigt anhand der Kaisergoldfliege Lucilia caesar Linneus, 1758 (Diptera: Calliphoridae. Weiterhin soll gezeigt werden, dass Individuen der gleichen Insektenart, die einen zersetzenden Koerper besiedeln, von verschiedenen Geruchsmustern, und somit verschiedenen Dekompositionsstadien, angelockt werden, abhaengig vonGeschlecht, Ernaehrung und Entwicklungszustand (vittellogene Phase und Paarungszustand). Die Ergebnisse tragen zum Verstaendnis von geruschssinn- und physiologisch gesteurtem Verhalten der Insekten sowie der Dekompositionsprozesse bei und ermoeglichen zuverlaessigere Leichenliegezeitbestimmungen.

After death a body undergoes chemical processes, which depend on oxygen, bacteria, temperature, humidity, and more. The longer a body remained undetected, the more important it is to know these parameters to estimate the time of death. During the decay, a dead body emits a series of odour types, depending on the stage of decomposition. As necrophagous insect species are attracted by the characteristical decomposition odour, we use their predictable succession on a corpse and our knowledge about the larval development rates to draw conclusions about the post mortem interval (PMI). These estimations are based on case-studies and locally collected data as insect succession and development can vary due to external circumstances, as well as distribution and local temperature-adaptation of the insects. However, the interactions between external factors and the resulting emission of different odours and therefore on insect settlements is largely unknown. This study gives new insights on decomposition processes according to climate conditions, the production of volatile odour pattern of distinct decay stages and the attraction of necrophagous insects, exemplified on Lucilia caesar Linneus, 1758 (Diptera: Calliphoridae), to these odours and separated volatile compounds. Furthermore it is shown that insects of the same species, settling a dead body, are attracted by different odour pattern, thus by different decomposition stages, depending on their sex, nutrition and development stage (vittellogenous phase and mating status). The results contribute to the understanding of insect behaviour mediated by odour and physiological parameters, decomposition processes and help making reliable estimates of the exact time of death.