Wissenschaftler ließen 10.000 Würmer eine Pizza teilen. Der Grund dafür ist herzerwärmend?

Verfasst von: Qi Zai

Layout: Bai Ruobing

Entschuldigen Sie, möchten Sie wissen, wie sich die Larven der Schwarzen Soldatenfliege (allgemein bekannt als Maden) ernähren?

Möchten Sie 10.000 Larven der Schwarzen Soldatenfliege beim gemeinsamen Pizzaessen zusehen?

Es heißt, sie können eine 16-Zoll-Pizza in zwei Stunden fertigstellen! !

Als ich kürzlich ausführlich gelesen habe, bin ich auf diese erstaunliche und äußerst „nutzlose“ Studie gestoßen:

Um Landwirten zu helfen, schneller an proteinreiches Hühnerfutter zu gelangen, haben Wissenschaftler mit der Erforschung einer Möglichkeit begonnen, Larven der Schwarzen Soldatenfliege schnell zu züchten.

Berichten zufolge verfüttern einige Unternehmen die gesammelten Lebensmittelabfälle an Larvengruppen. Nachdem diese Maden verrottende Essensreste gefressen haben, können sie zu proteinreichem Futter für Tiere wie Hühner und Fische verarbeitet werden, die der Mensch bevorzugt.

Auf diese Weise entsteht ein perfekter biologischer Kreislauf: Die Maden fressen gut – die Hühner werden kräftiger – und der Mensch isst hochwertiges Fleisch. Man kann sagen, dass es ein Segen für eine ökologisch nachhaltige Lebensmittelproduktion ist.

Daher ist die Frage, wie sich die Wachstumsrate der Maden steigern lässt, ein entscheidender Punkt. Wie das Sprichwort sagt: Wer schnell isst, wächst schnell. Aus diesem Grund haben Wissenschaftler die Ernährung der Maden eingehend erforscht.

Je schneller die Maden wachsen, desto kürzer ist ihre Verweildauer als Futter – Hühner können sich kontinuierlich mit hochwertigem Eiweiß versorgen – und der Mensch kann hochwertiges, preiswertes Fleisch essen.

Um zu untersuchen, wie diese Maden große Mengen Nahrung zu sich nehmen, zeichneten die Forscher den Vorgang, wie die Larven der Schwarzen Soldatenfliege Orangenscheiben in einer transparenten Glasbox bei 35 °C verzehren, vollständig auf.

Das Team verwendete eine Software, die die Bewegung von Flüssigkeiten simuliert, um den Fluss einzelner Maden zu verfolgen und nach Mustern in den zappelnden Körpern zu suchen.

Trotz des offensichtlichen Chaos bewegen sich die Larven wie Wasser, das durch einen Brunnen gepumpt wird, heißt es in der Studie. Hungrige Maden werden vom Boden zum Futter geschoben und gesättigte Larven nach oben gepumpt. (Wie im Bild gezeigt)

Abbildung | Foto von Larven beim Fressen (Quelle: „Journal of the Royal Society Interface“)

Dieser „Madenbrunnen“ ermöglicht es hungrigen Larven, die Larven in ihrer Umgebung zu ersetzen, die ihre Nahrungsaufnahme eingestellt haben, und hält so die Nahrungsmaschine am Laufen. Ein besseres Verständnis des Prozesses könnte Unternehmen, die die Larven züchten, dabei helfen, ihre Produktion zu vergrößern und mehr Lebensmittelabfälle in Nahrungsmittel umzuwandeln, sagen die Forscher.

Natürlich steckt hinter dieser unglaublichen Forschung tatsächlich eine strenge Logik.

Frühere Studien haben sich intensiv mit der kollektiven Bewegung von Tieren beschäftigt, die meisten davon beschränken sich jedoch auf die Migration und über die kollektive Nahrungsaufnahme ist wenig bekannt.

In der großflächigen landwirtschaftlichen Gemeinschaftszucht wurden viele Umwege gegangen, beispielsweise zur Massenzucht von Schweinen, Rindern, Schafen, Hühnern, Enten und Fischen. Erst in den letzten Jahren gelang der Durchbruch.

Allerdings sind diese Tiere relativ groß und ihre Zahl ist unter Kontrolle. Was die kollektive Insektenzucht betrifft, so befindet sie sich aufgrund der geringen Größe der Individuen und der großen Anzahl noch in einem frühen Stadium.

In dieser Studie gelang den Wissenschaftlern ein mutiger Durchbruch bei den Versuchsobjekten und sie wählten Larven der Schwarzen Soldatenfliege aus, die Experten in der Verarbeitung von Lebensmittelabfällen sind.

Abbildung | Larven der Schwarzen Soldatenfliege (Quelle: „Journal of the Royal Society Interface“)

Die im Experiment verwendeten Larven der Schwarzen Soldatenfliege wurden auf einer Farm mit schmutzigem Mist gesammelt, waren zwischen 8 und 12 Tage alt und wogen etwa 0,1 Gramm.

Diese ausgewählten Versuchspersonen waren alle äußerst engagiert in der wissenschaftlichen Forschung: Sie blieben 24 Stunden lang hungrig, bevor sie irgendwelche Experimente durchführten!

Während des Experiments wurden eine Einzellarvenstudie und eine Gruppenbeobachtung von Larvenstudien (600 ml, etwa 3500 Larven) durchgeführt. Zum Filmen wurde eine ultrahochauflösende Handkamera von Sony verwendet, Matlab diente zur vollständigen Digitalisierung der Bilder und zur Datenextraktion und ein Particle Image Velocimeter diente zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit der Larven.

Abbildung | Experimentelles Gerät zur Particle Image Velocimetry (Quelle: „Journal of the Royal Society Interface“)

Nach einer Reihe energieintensiver Analysen schlugen die Forscher ein mathematisches Modell der Fütterungsrate der Larvenpopulation vor und analysierten die Ergebnisse.

Interpretieren Sie zunächst eine einzelne Larve. Der Körper der Larve ist keilförmig und hat am Ende einen schwarzen dreieckigen „Schnabel“ von 0,4 mm Länge. Der Schnabel enthält den Oberkiefer, das Blasloch und die Unterkieferbürsten.

Bei einer Analyse einzelner Larven, die Nahrung ausgesetzt waren, stellten die Forscher fest, dass 30 Prozent der Larven keine Nahrung aufnahmen. Anstatt das Futter zu berühren, liefen diese Larven am Rand des Behälters entlang – ein Rätsel, das bis heute ungelöst ist.

Abbildung | Der Mund einer Larve (Quelle: „Journal of the Royal Society Interface“)

Bei den Schwarmversuchen verteilten sich die Larven zunächst in einer gleichmäßigen Schicht um die Orangenscheiben und sammelten sich während der ersten 5 Minuten des Versuchs weiter um die Scheiben herum. Zu Beginn des Experiments war der Haufen etwa kegelförmig, oben 8 Larven hoch und in der Breite 40 Larven. Diese Form hilft den Larven, ihre maximale Fressrate zu erreichen. (Wie im Bild gezeigt, spielen Sie es erneut ab)

Die Larven drehen die Orangenscheibe, während sie sie verzehren, aber diese Drehung wird durch die Wände des Behälters eingeschränkt, was den Verzehr der Orange beschleunigt. Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Anzahl der Larven und ihrer Fressrate. Nach einer Reihe von Experimenten und Berechnungen wurde festgestellt, dass die Fütterungsrate einen Höhepunkt erreicht, wenn N einen bestimmten Wert erreicht, und mit zunehmender Anzahl nicht mehr ansteigt.

Abbildung | (a) Versuchsaufbau zur Messung der Larvenfütterungsrate; (b) Zusammenhang zwischen Fütterungsrate und Larvenzahl. Die Punkte stellen experimentelle Datenpunkte dar und die gestrichelte Linie stellt das Modell dar (Quelle: „Journal of the Royal Society Interface“)

In dieser Studie untersuchten die Forscher eingehend, wie und wann Schwärme von Larven der Schwarzen Soldatenfliege Nahrung aufnehmen. Es versteht sich, dass die Anzahl der Larven, die fressen können, im Wesentlichen durch die Oberfläche der Nahrung begrenzt ist und sich innerhalb des Bereichs der Nahrungsoberfläche nur eine begrenzte Anzahl von Larven ernähren kann.

Beim Fressen in kleinen Gruppen ruhen sich die Larven oft aus und verhindern so, dass andere Larven an Nahrung gelangen. Die Larven in Gruppen überwinden dieses Problem, indem sie einen „Brunnen“ um die Nahrung herum bilden, wobei neue Larven von unten hineinkriechen und dann oben „herausgepumpt“ werden, wodurch ein fressender „Madenbrunnen“ entsteht.

Man muss sagen, dass die Intelligenz dieser kleinen Käfer möglicherweise viel höher ist, als wir uns vorstellen.

Schauen Sie sich zum Schluss bitte das 5-Sekunden-Fütterungsvideo unserer Larvenfreunde an.

Es kann leicht zu einer Reihe unfreundlicher physiologischer Reaktionen kommen! Bitte mit Vorsicht eintreten!

Referenzlinks:

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsif.2018.0735

Quelle: Academic Headlines