Das Problem Aphis fabae
Authors: Müller F. P. 
Published: July 2010

The problem Aphis fabae

The problem depends on the fact that the noxious Aphis fabae Scop. sensu stricto, which attacks among many other plant species also beet and faba bean, represents a member of several similar‐looking aphids. Three members of the A. fabae group perform host alternation with Evonymus europaea L. and settle many plant species as summer hosts too. The host range of each of the three forms is not yet adequately known, nor distinguishing morphological characters have been found. A biological test is available for ascertaining to which of the four aphids, A. fabae Scop. s. str., A. evonymi Fab., A. solanella Theob., and A. cirsiiacanthoidis Scop., a colony found on an infested plant belongs. By examining as many infested plants as possible one may find out to which scale the noxious A. fabae s. str. is present among the black aphids in a given area thus allowing to evaluate the assertion strength of yellow tray catches and of egg countings on Evonymus europaea. Hybridization experiments in the field insectary have shown the prezygous reproductive isolation being highest in A. fabae and A. solanella, and lowest in A. evonymi and A. cirsiiacanthoidis. Very likely hybrids may occur in the field too. Some postmating mechanisms contribute to maintain the identity of the four aphids in nature.

Aphis fabae Scopoli sensu stricto, A. solanella Theobald, A. cirsiiacanthoidis Scopoli und die nicht wirtswechselnde A. evonymi Fabricius überwintern im Eistadium am Spindelbusch Evonymus europaea L. Bei der ersteren, A. fabae s. str., handelt es sich wegen des sehr häufigen starken Befalls an Vicia faba und Beta‐Rüben um die schädliche Form. Bis jetzt sind keine morphologischen Unterscheidungsmerkmale bekannt, um die schädliche A. fabae s. str. von den übrigen 3 Formen zu trennen. Eine besondere Form von A. fabae s. str. vollführt gelegentlich auch Wirtswechsel mit dem Schneeball Viburnum opulus. Schwarze Blattläuse, die sehr oft am Pfeifenstrauch Philadelphus coronarius gefunden werden, sind A. cirsiiacanthoidis und nicht fähig, Vicia faba und Beta zu besiedeln. Am Spindelbusch ist A. evonymi leicht durch ihre braune Färbung zu erkennen. Zur Identifizierung von A. fabae s. str., A. solanella und A. cirsiiacanthoidis an Sommer(Sekundär)‐Wirten dient ein biologischer Test, für den man eingetopfte Pflanzen von Vicia faba, Solanum nigrum und Cirsium arvense benötigt, welche alternative Wirte nur für eine der 3 Aphiden sind. Durch Testen von Kolonien von möglichst vielen befallenen Pflanzen wird man zur Feststellung in der Lage sein, in welchem Anteil die schädliche A. fabae s. str. in den Schwarzen Blattläusen eines bestimmten Gebietes enthalten ist. Die Resultate solcher Untersuchungen ermöglichen die Bewertung der Aussagekraft von Gelbschalenfängen und von Eizählungen an Evonymus europaea.

Die Sexuales der 4 Aphiden treffen auf Evonymus europaea zusammen. Daraus ergibt sich die Frage, ob Bastarde zwischen ihnen vorkommen können. Alle 12 möglichen Kombinationen wurden im Freiland‐Insektarium ausgeführt. Gynoparen der 3 wirtswechselnden Aphiden konnten ovipare ♂♂ in Käfigen an kleinen Evonymus europaea absetzen. Von A. evonymi wurden Oviparen‐Larven des IV. Stadiums mit dem Pinsel auf eingekäfigte Evonymus‐Sträucher übergesetzt. Mindestens 100 ovipare ♂♂ wurden für jeden Versuch verwendet. Mindestens 20 ♀♀ der Partner‐Aphide wurden hinzugefügt, wenn die meisten der Oviparen das Adultenstadium erreicht hatten. 7 der 12 Kombinationen ergaben fertile Eier und Fundatrizen. Dichte und lebenskräftige Bastardkolonien entwickelten sich an Evonymus in jedem der 7 erfolgreichen Versuche. A. fabae s. str. und A. solanella zeigten den höchsten Grad von reproduktiver Isolation, A. evonymi und A. cirsiiacanthoidis den niedrigsten.

Kreuzungen, wie sie im Freiland‐Insektarium erhalten wurden, können auch in der Natur erwartet werden. Zum Beispiel die sehr häufige A. cirsiiacanthoidis bastardiert sich leicht mit A. fabae s. str. Demzufolge können Freiland‐Kolonien gefunden werden, welche im Testversuch sowohl Vicia faba wie Cirsium arvense besiedeln. Die Identität der 4 Aphiden wird aufrecht erhalten durch einige postzygote Isolationsmechanismen. Die sensorischen Reaktionen der Hybriden zur Wirtsfindung sind wenig tauglich, damit wird die Ausschaltung vieler Geflügelter selbst unter den Emigranten bewirkt. Alle Bastarde bevorzugen Evonymus europaea. Dadurch wird Gen‐Rekombination gefördert. Bei der monözischen A. evonymi sind die oviparen ♀♀ ausschließlich die Nachkommen von Ungeflügelten. Dieses Merkmal wird dominant vererbt. Alle oviparen ♀♀ von Bastardlinien mit evonymi‐Anteil haben deshalb keine Möglichkeit, von Sommerwirten zum Spindelbusch zu gelangen und werden für den weiteren Genaustausch ausgeschlossen. Die Ergebnisse der Zuchtversuche führen zu der Schlußfolgerung, den vorliegenden 4 Schwarzen Blattläusen maximal den Rang von Subspecies zuzuerkennen.