3. Sammelmethoden, Präparation, Sammlung

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Kurze Beschreibung der Sammelmethoden von Handfang bis Fallen

Das Sammeln von Arthropoden ist eigentlich nicht Teil des Projektes, doch soll dennoch kurz darauf eingegangen werden, da bereits hier Vorgehensweisen möglich sind, die ein späteres Digitalisieren der Objekte sehr erleichtern können.

Handfang:

Bei Geländebegehungen ist der Handfang die Standardmethode, bei der Insekten und Arthropoden mit entsprechenden Hilfsmitteln wie Kescher, Netz, Klopfschirm oder Sieb, oder auch direkt mit der Hand oder dem Sammelgefäß gefangen werden. Für die einzelnen Methoden und Gerätschaften sei auf die einschlägige entomologische Literatur verwiesen.

In jedem Fall bekommt man die Tiere lebend in die Hand und bereits hier bietet sich die Möglichkeit, sofern ausreichend Zeit verfügbar ist, dass man schon zu diesem Zeitpunkt fotografiert. Entweder im natürlichen Lebensraum, was bei mobilen und/oder geflügelten Arten ein Entkommen nicht ausschließt, oder unter kontrollierten Bedingungen im "Digitalisierungsstudio". Das kann in einem Gebäude, zuhause am Schreibtisch oder auch in einem Zelt leicht aufgebaut werden. Ein Stein, Holz, Pflanzenteile oder Laub bieten einen geeigneten natürlichen Untergrund und der Hintergrund kann entsprechend arrangiert werden. Sollen die Tiere authentisch fotografiert werden, dann verbietet sich in den meisten Fällen die oft angewandte Betäubungsmethode, bei der die Tiere vorher betäubt und dann für das Bild auf den Untergrund gesetzt werden. Auch die Kühlmethode kommt hier an ihre Grenzen, doch kann man damit oft die Aktivität mobiler Arten ausreichend herabsetzen. Derart manipulierte Aufnahmen sind vom Spezialisten in vielen Fällen durchschaubar, da die Tiere meistens Körperhaltungen zeigen, die sie in der freien Natur nie einnehmen. Soll die Biologie der Fotoobjekte dokumentiert werden, z.B. Beutefang, Paarung, Nahrungsaufnahme, Blütenbesuch oder andere Interaktionen mit der Umwelt, dann wird auch das Digitalisierungsstudio sehr aufwändig und es ist zu überlegen, ob man gleichwertige Aufnahmen nicht mit weniger Aufwand im Freiland bekommt, sofern die Bedingungen geeignet sind. Geht es um eine reine Dokumentation, bei der die Merkmale eines Individuums möglichst gut sichtbar dargestellt werden sollen, so sind eine bzw. mehrere standardisierte Ansichten zu empfehlen, die zudem einen Vergleich unterschiedlicher Individuen ermöglichen. Nur selten wird es möglich sein, diese Fotos an einem lebenden und aktiven Tier aufzunehmen. Ein Betäuben oder Abtöten, im Falle wenn das Tier als Sammlungsbeleg mitgenommen werden soll, ist dann notwendig. Zum Abtöten oder Betäuben sei ebenfalls auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen. In den meisten Fällen werden die selben Substanzen verwendet und allein die Einwirkdauer bestimmt, ob nur betäubt oder abgetötet wird. Wenn man die Möglichkeit hat, ist eine Betäubung mit CO² eine hervorragende Methode, Insekten und Arthropoden bewegungsunfähig zu machen. Je nach Einwirkdauer kann man sie dann eine gewisse Zeit lang auf einen standardisierten Hintergrund (z.B. eine neutralgraue Farbkarte) legen, alle Gliedmaßen entsprechend ausrichten und die gewünschten Standardansichten aufnehmen. Vor dem Aufwachen kann man sie dann zum Sammeln in das Tötungsglas oder die Konservierungsflüssigkeit überführen. Das hat den Vorteil, dass die Gliedmaßen meist in der vorgegebenen Stellung bleiben und sich nicht unnatürlich krümmen oder einschlagen und sie damit Körpermerkmale verdecken können bzw. nach der Fixierung in der Konservierungsflüssigkeit ihre Stellung beibehalten. Werden die Tiere nicht zu lange dem CO² ausgesetzt, so wachen sie nach einer gewissen Zeit wieder auf und können auch in die Freiheit entlassen werden. Im Gegensatz zu manch anderen Betäubungs- oder Tötungsmitteln ist CO² ungiftig und trocken, d.h. feine Strukturen wie Behaarungen oder Schuppen verkleben nicht.

Fallen:

In der entomologischen Fachliteratur sind zahlreiche Fallen, Verfahren und Apparaturen zum automatisierten Fangen von Insekten und anderen Arthropoden beschrieben. Da sie meist über mehr oder weniger lange Zeiträume am selben Standort betrieben werden, ist ihnen allen gemeinsam, dass sie zum Abtöten und Konservieren eine Fangflüssigkeit enthalten, da sich die Tiere sonst im Auffanggefäß gegenseitig beschädigen würden oder nach dem Absterben mehr oder weniger rasch verwesen. Die Zusammensetzung der Fangflüssigkeit entscheidet bereits über die Qualität der erhaltenen Präparate bzw. über den Aufwand, der zu betreiben ist, um gut konservierte und optimale Präparate zu erhalten. Je nach Arthropodengruppe sind unterschiedliche Fangflüssigkeiten empfohlen. Die meisten Fallen können auch als Lebendfallen betrieben werden, d.h. man kann auf die Fang- und Fixierflüssigkeit verzichten, doch bedingt dies aus den oben genannten Gründen recht kurze Stehzeiten bzw. sehr häufige Kontrollen und Leerungen. Dennoch bekommt man damit eine Vielzahl von Belegen, die mit den üblichen Handfangmethoden nur zufällig und selten gefunden werden. Auch hier bietet sich die Möglichkeit, Tiere fotografisch zu dokumentieren, bevor sie in die Konservierungsflüssigkeit gelangen. Sie sehen dadurch wesentlich natürlicher aus, da durch die andere Lichtbrechung im flüssigen Medium ein abweichender visueller Eindruck entsteht. Andererseits sind es die Bearbeiter wissenschaftlicher Sammlungen gewohnt, mit Alkoholmaterial umzugehen, da dies die Standardmethode der langfristigen Konservierung vieler Arthropodengruppen darstellt und die Entscheidung, ob die gesammelten Tiere trocken oder in Flüssigkeit fotografiert werden sollen, ist sicher vom Digitalisierungszweck abhängig und wird im Einzelfall zu treffen sein.

Präparation, Anlegen einer Sammlung, Sammlungstypen

Alkoholpräparate

Weichhäutige Arthropoden wie Spinnentiere (bei Spinnen vor allem der Hinterleib), Tausendfüßer, Asseln, viele Wasserinsekten und Insektenlarven werden traditionell in 70-75%igem Ethanol aufbewahrt. Eine Trocknung, wie bei genadelten Insekten, kommt aufgrund der starken Schrumpfungen, die morphologische Merkmale verdecken oder unzugänglich machen können, nicht in Frage. Manche Gruppen müssen für eine Merkmalsuntersuchung flexibel sein, d.h. Gliedmaßen und andere Körperteile sollten zumindest eingeschränkt bewegt werden können, um verdeckte Merkmale einsehen zu können. Getrocknete Exemplare erlauben dies nicht und sind so spröde, dass Extremitäten sofort abbrechen, wenn sie entsprechend manipuliert werden.

Je nach Größe der Objekte werden sie in verschieden großen Glasgefäßen in den unterschiedlichsten Ausführungen aufbewahrt. Allen Gefäßen ist gemeinsam, dass sie sich zur Entnahme der Präparate für Untersuchungen öffnen lassen müssen. Seit einigen Jahren kommen auch Kunststoffbehälter zum Einsatz, deren Verwendung jedoch in der Community immer wieder diskutiert wird, da noch keine Erfahrungen mit der langfristigen Haltbarkeit vorliegen. Jedes Museum und Forschungsinstitut hat hier eigene Standards, nicht zuletzt auch beeinflusst vom finanziellen Etat. Eine ausführliche Darstellung der Kriterien zum Management alkoholkonservierter Sammlungen würde hier zu weit führen. Auch hier sei auf die einschlägige Literatur verwiesen. Festzuhalten ist jedoch, dass eine Fotodigitalisierung von flüssigkonservierten Präparaten es erforderlich macht, dass die Objekte für den Digitalisierungsprozess aus den Aufbewahrungsgefäßen aus den folgenden Gründen herausgenommen werden müssen, auch wenn diese aus hochtransparentem Material bestehen:

  • die Gefäßwandung führt zu Verzerrungen und Brechungen
  • Fettfilme und andere Verunreinigungen innen und außen führen zu unerwünschten Reflexen
  • eingeschränkte Ansicht

Das weitere Handling der Präparate inkl. des Fotografierens muss jedoch unbedingt in der entsprechenden Konservierungsflüssigkeit durchgeführt werden, d.h. es ist ein zusätzliches, nach oben offenes Gefäß notwendig, in dem das Präparat entsprechend arrangiert oder montiert werden kann. Dabei ist zu gewährleisten, dass das Tier vollständig von der Flüssigkeit bedeckt ist. Eine Prozessierung an der Luft hat folgende Nachteile:

  • der Flüssigkeitsfilm auf dem Objekt erzeugt Spiegelungen und Lichtreflexe
  • er verklebt außerdem Borsten, Schuppenfelder und Behaarungen
  • das Präparat trocknet ein und wird dadurch beschädigt (Schrumpfungen, Risse)

Üblicherweise entspricht das Medium im Gefäß zur Fotografie der Konservierungsflüssigkeit, doch werden im Folgenden (siehe 4. Fixierung der Objekte) auch Alternativen vorgestellt, die ein optimales Ausrichten von Fotoobjekten entscheidend erleichtern können.

Trockenpräparate

Wie oben besprochen werden die hier behandelten Tiergruppen in Flüssigkeiten konserviert. Es gibt jedoch vereinzelt Spezialsammlungen und Sammlungen von Hobbyentomologen, bei denen die Objekte trocken präpariert wurden und werden, z.B. als Schaupräparate. Der teilweise sehr hohe präparatorische Aufwand ist nur in Einzelfällen zu rechtfertigen und kann im allgemeinen für umfangreichere Belegsammlungen nicht standardmäßig eingesetzt werden. Je kleiner die Objekte sind, desto weniger sind sie für die trockene Schaupräparation interessant, abgesehen von wenigen Ausnahmen wie seltenen Taxa oder bestimmten Entwicklungsstadien, die im Zusammenhang mit speziellen Fragestellungen in einer Ausstellung präsentiert werden sollen. Als Präparationsmethoden werden vor allem Gefriertrocknung und Paraffinierung bzw. deren moderne Weiterentwicklung, das Plastinationsverfahren eingesetzt, bei denen das Körpergewebswasser durch Paraffin bzw. Kunststoffe ersetzt wird. Da die Präparate trocken sind, können sie mit den üblichen Standardverfahren der Makro- und Mikrofotografie digitalisiert werden.

Bei denjenigen Insektenordnungen, die standardmäßig als Trockenpräparate fixiert werden, erfolgt die Aufbewahrung entweder direkt genadelt auf Insekten- bzw. Minutiennadeln oder aufgeklebt auf Aufklebeplättchen aus Karton, die ihrerseits genadelt sind. Gelegentlich wird Trockenmaterial in kleinen Gefäßen wie Kunststoff- oder Glasröhrchen untergebracht. Üblicherweise werden bei der Trockenpräparation von Insekten, je nach Insektengruppe und Sammlungszweck (wissenschaftliche Belegsammlung oder Ausstellung) Beine, Fühler oder Flügel nach standardisierten Vorgaben ausgerichtet, was einen höheren Arbeits- (und damit Zeit-)aufwand bedeutet, jedoch eine spätere taxonomische Bearbeitung bzw. Vergleichbarkeit entscheidend erleichtert. Auch hierfür sei auf die entomologische Spezialliteratur verwiesen, z.B. Krogmann & Holstein, 2010. Mit der Entwicklung molekularer Untersuchungsmethoden zur taxonomischen bzw. Evolutionsforschung sind viele Museen und Sammlungen inzwischen dazu übergegangen, zusätzliche Sammlungen für diese Zwecke aufzubauen. Meist werden dafür einzelne Tiere aus einer Serie, einzelne Gliedmaßen oder Gewebeproben separat in 100%igem unvergälltem EtOH aufbewahrt. Ziel ist es dabei, so schnell wie möglich das Gewebswasser zu entfernen, um einem Zerfall der DNA vorzubeugen. Bei ganzen Tieren ist es wichtig, dass eine Taxonbestimmung möglichst vorher erfolgt, da dieses Konservierungsmedium stark hygroskopisch ist und das Präparat mehr oder weniger stark schrumpft, was wichtige Bestimmungsmerkmale verdecken oder sogar zerstören kann.

Vorteile der Trockenpräparation:

  • Genadelte und aufgeklebte Tiere sind unmittelbar der Untersuchung zugänglich (bis auf die Körperteile, die durch das Aufkleben verdeckt sind).
  • In herkömmlichen Insektenkästen mit Glasdeckel ist meist ein schnellerer Überblick über das Material möglich als in Alkoholsammlungen.
  • Standardisierte Anordnung bzw. Ausrichtung der Extremitäten und der Körperhaltung machen ansonsten verdeckte Merkmale direkt sichtbar und erlauben einen schnellen Vergleich verschiedener Individuen.
  • Mit der entsprechenden Vorsicht kann mit der Nadel als „Griff“ leicht mit den bruchgefährdeten Präparaten hantiert werden.
  • Das Feststecken der Nadel in einem geeigneten Untergrund im staubdichten Insektenkasten erlaubt eine berührungsfreie und sichere Unterbringung.
  • Durch das Anbringen der Etiketten direkt an der Nadel sind die "Meta"-Informationen unmittelbar mit dem Präparat verbunden.
  • Es besteht kein Risiko des Verdunstens von Konservierungsflüssigkeit und es ist kein Nachfüllen dieser Flüssigkeit erforderlich.

Nachteile:

  • Bei kleinen Tieren kann die Nadelung Thoraxmerkmale beeinträchtigen oder ganz zerstören bzw. den Thorax deformieren (hier wird daher meist die Aufklebemethode gewählt).
  • Schrumpfung und Deformierung weicher bzw. schwach sklerotisierter Körperteile durch den Trocknungsprozess.
  • Bruchgefahr: Trockenpräparate sind bruchgefährdet durch Vibration der Nadel beim Hantieren mit Insektenkästen, beim Umstecken oder bei der Untersuchung der Präparate. Nach multiplen Brüchen in einem Sammlungskasten ist es oft nicht mehr möglich (oder sehr zeitraubend), abgebrochene Körperteile mit Sicherheit dem richtigen Individuum zuzuordnen.
  • Müssen Merkmale untersucht werden, die durch die Standardpräparation verdeckt sind, müssen die Präparate aufgeweicht werden, um eine bruchfreie Manipulation zu ermöglichen.
  • Aufgeklebte Individuen sind nicht von allen Seiten einsehbar, d.h. sie sind für bestimmte Merkmalsansichten wieder vom Untergrund abzulösen.
  • Aufgeklebte Individuen können vom Aufklebeplättchen abfallen.
  • Schädlingsbekämpfung / Wartung: Trockenpräparate sind durch Sammlungsschädlinge (Museumskäfer, Speckkäfer, Staubläuse etc.) gefährdet. In Sammlungen müssen Schädlinge mit oft auch für den Menschen nicht unschädlichen Substanzen regelmäßig bekämpft werden. Nicht bzw. nicht mehr gewartete Sammlungen können der kompletten Vernichtung anheimfallen.

Mikroskopische Präparate

Einige Insekten- und Arthropodengruppen werden traditionell als Mikropräparate dauerhaft konserviert. Dies gilt für weichhäutige Organismen, die aufgrund ihrer kleinen Körpergröße eine mikroskopische Untersuchung ihrer Merkmale notwendig machen. Acari (Milben), Thysanoptera (Fransenflügler), Aphidina (Blattläuse), verschiedene Mückenfamilien (z.B. Sciaridae), Phthiraptera (Tierläuse), Psocoptera (Rinden- und Staubläuse), Siphonaptera (Flöhe) und ein Teil der ehemaligen "Urinsekten" (z.B. Collembola, Diplura und Protura) werden üblicherweise in toto zu Mikropräparaten auf Objektträgern montiert. Dies gilt teilweise auch für Feinstrukturen, die sich auf bestimmten Körperteilen befinden. So werden z.B. bei schwierigen taxonomischen Gruppen der Schmetterlinge und anderer Ordnungen die Genitalsegmente abgetrennt und für die mikroskopische Untersuchung zu Mikropräparaten verarbeitet.

Bei anderen Gruppen, z.B. Spinnen hat sich dies trotz kleiner, für diese Methode geeigneter Vertreter nicht traditionell durchgesetzt, auch wenn in Einzelfällen hin und wieder von Körperteilen oder ganzen Tieren mikroskopische Präparate angefertigt werden. Pseudoskorpione nehmen hier evtl. eine Mittelstellung ein, da man für eine zuverlässige Bestimmung oft eine starke Vergrößerung benötigt.

Mikropräparate können mit den üblichen Verfahren der Mikrofotografie digitalisiert werden. Es gibt dafür sogar spezielle Durchlichtscanner, die automatisiert bzw. teilautomatisiert hochaufgelöste Bilder der Objekte aufnehmen.