不同温度条件下墓地栅蚤蝇幼虫生长发育

冯典兴, 岳宇微, 黄国尧, 孙大鹏

(沈阳大学 辽宁省城市有害生物治理与生态安全重点实验室, 辽宁 沈阳 110044)

死亡时间在刑事案件侦破中有着重要的作用.近年来,利用蝇蛆的生长发育资料推断尸体死亡时间已被证明是有效的方法,成为法医昆虫学研究的热点[1-2].通常,最先到达地面裸露尸体的种类是丽蝇和麻蝇.因此,在推断死亡时间时主要依靠这些大型蝇类的发育资料.掩埋是一种常用的处理尸体的方式[3].对于土埋尸体,特别是掩埋较深时,很难见到大型的蝇类,代替出现的是蚤蝇科、小粪蝇科和蝇科等小型的蝇类,其中蚤蝇是出现频次最高的种类[4].

墓地栅蚤蝇D.funebris(Meigen)隶属于双翅目蚤蝇科,广泛分布在韩国全罗北道地区[5-6].Buck[7]报道在猪的肝肾及蜗牛的腐肉上发现墓地栅蚤蝇幼虫.Disney[8]在鸭和羊的尸体上发现该种.在我国,该种在辽宁、内蒙古、北京、甘肃等地分布,邹天路等[9]在沈阳地区地下30和60 cm的猪肉上发现墓地栅蚤蝇的成虫及幼虫,且为主要昆虫种类.到目前为止,仅见邹天路等对其幼期形态及其虫龄进行了鉴别[10],尚无幼虫发育资料报道.鉴于该种蚤蝇在推断土埋尸体埋后间隔时间(post-burial interval,PBI)方面具有重要作用,本研究以墓地栅蚤蝇为试验材料,研究温度对墓地栅蚤蝇幼虫生长发育的影响,在推断土埋尸体埋后间隔时间上具有一定应用价值.

1 材料与方法

1.1 供试材料

墓地栅蚤蝇在辽宁沈阳沈北新区一杨树林内地下30 cm和60 cm猪肉上采集,并在辽宁省城市有害生物治理与生态安全重点实验室连续饲养.

1.2 试验方法

参考冯典兴等的方法[11].将墓地栅蚤蝇的成虫放入装有猪肉的干净培养瓶中,放入培养箱中正常繁育,将收集到的墓地栅蚤蝇卵放入干净培养皿中进行定时(间隔1 h)观察,将初孵化幼虫取出备用.

试验处理:在15、18、21、24 ℃4个温度,相对湿度为75%条件下,每个温度每隔8 h取样一次,分别完成幼虫体长的测量;置于Olympus BX41实体显微镜下,用Olympus DP71显微数码摄像机录取35～45 s的视频,播放视频将幼虫充分伸至最长时进行截图,以GIF格式保存,并使用Image-Pro Plus 6.0软件打开,用测量工具测量体长值,所得的数据以Excel形式输出,利用Olympus三维重构图像处理系统完成蚤蝇幼虫的活体测量;试验过程中记录第一头幼虫离食及化蛹的时间,确定其最短取食期及发育历期.

试验数据用SPSS Statistics 17.0软件进行方差分析(ANOVA),平均数进行Duncan’s多重比较,显著水平P=0.01.

2 结 果

2.1 温度对幼虫发育的影响

墓地栅蚤蝇幼虫在不同温度下的平均取食期和平均发育历期如表1所示. 随着温度升高, 幼虫的取食期缩短,由(304.00±1.10) h(15 ℃)缩短到(89.60±1.05) h(24 ℃).发育历期随温度升高也逐渐缩短,最短发育历期为(137.70±1.89) h(24 ℃).

表1 温度对墓地栅蚤蝇发育时间的影响Table 1 Effect of temperature on the development of D.funebris(Meigen) h

注:同一行中标有相同字母表示差异不显著(p<0.01).

2.2 温度对幼虫体长的影响

不同温度条件下,墓地栅蚤蝇幼虫体长变化均可分为增长期和缩短期2个阶段(图1).在增长期(也称取食期),幼虫体长随时间的推移逐渐增长,达最大值后进入缩短期(也称离食期),直至化蛹.墓地栅蚤蝇1龄幼虫最大体长为(1.35±0.29) mm(24 ℃),3龄幼虫最大体长值为(4.81±0.18) mm(24 ℃),在15～24 ℃条件下,达到最大体长时间分别为320、288、168、104 h.

图1 不同温度条件下墓地栅蚤蝇幼虫体长的变化Fig.1 Time variation of body of larvae of D.funebris(Meigen) under different temperatures

利用SPSS Statistics 17.0软件模拟墓地栅蚤蝇幼虫体长随发育时间的变化关系.结果显示,二次方程能很好地模拟幼虫体长随发育时间的变化见表2,回归方程统计检验结果达到极显著水平(p<0.01).

表2 不同温度条件下墓地栅蚤蝇幼虫体长与发育时间的回归关系Table 2 Regression relationship between the average larval body length of D.funebris and growth time in different temperatures

3 讨 论

通常丽蝇、麻蝇等大型蝇类最先达到并定殖地面裸露尸体,根据其发育资料可以较为准确地推断尸体死亡时间,但对于掩埋尸体来说,体型微小的蚤蝇则常是出现频率最高的蝇类,其发育资料在推断尸体的埋后间隔时间方面发挥重要作用.墓地栅蚤蝇已在一些动物尸体上收集到,在我国沈阳地区地下30和60 cm肉块上收集到了该种蚤蝇,且为优势种类[9].目前,该种缺乏发育资料,无法满足未来法医实践的需要.邹天路报道沈阳地区土壤温度较环境温度低,地下30 cm土壤最高温度出现在8月,为(21.04±1.28) ℃,且波动幅度较小[9],因此,本研究开展了15～24 ℃条件下墓地栅蚤蝇幼虫的生长发育研究.

发育历期和幼虫体长是两个重要的日龄指标,受温度影响较大.墓地栅蚤蝇幼虫在不同温度下生长发育历期随温度升高而缩短;幼虫体长在取食期迅速增长,至3龄达到最大体长,离食期又有所缩短.这与已报道的大头金蝇Chrysomyiamegacephala(Fabricius)[12]、丝光绿蝇Luciliaserlcata(Meigen)[13]、棕尾别麻蝇Boettcheriscaperegrine[14]、紫绿蝇L.porphyrina、巨尾阿丽蝇Aldrichinagrahami、宽丽蝇Cauiphoranigrbarbis、蛆症异蚤蝇M.scalaris(Loew)[15]、东亚异蚤蝇M.spiracularisSchmitz[16]以及角喙栓蚤蝇Dohrniphoracornuta(Bigot)[17]等常见的嗜尸性蝇类基本一致.

角喙栓蚤蝇与墓地栅蚤蝇幼虫形态相似,很容易混淆.吴静等[18]报道在15、18、21、24 ℃条件下,角喙栓蚤蝇幼虫最短发育历期分别为(616.70±2.31) h、(276.39±1.35) h、(186.40±2.33) h、(169.15±2.48) h,最大体长值为(4.91±0.25) mm(21 ℃);本研究中墓地栅蚤蝇在相同温度下的最短发育历期分别为(674.00±2.41) h、(592.60±1.09) h、(288.30±1.67) h、(137.70±1.89) h,最大体长值为(4.81±0.18) mm(24 ℃).二者发育历期差异明显,特别是在18 ℃条件下,相差316 h.与同属的广东栅蚤蝇Diplonevraperegrine(Wiedemann)发育资料进行对比,在24 ℃条件下,广东栅蚤蝇幼虫发育历期为(158.88±16.50) h,最大体长值为(11.34±0.43) mm[19];墓地栅蚤蝇在相同温度下的最短发育历期缩短达21 h,最大体长值相差约6.5 mm.因此,在利用法医昆虫的发育资料推断死亡时间前必须对其种属进行准确鉴定,并在案发前建立起其发育资料.