Tick

Taxonomie und Phylogenieedit

Zecken gehören wie Milben zur Unterklasse Acari, denen ihre primäre somatische Segmentierung des Bauches (oder Opisthosoms) fehlt, vielmehr präsentieren diese parasitären Spinnentiere eine nachfolgende fusion des Abdomens mit dem Cephalothorax (oder Prosoma)., Die für andere Chelicerata typischen Tagmata haben sich zum Gnathosom (Kopf) entwickelt, das einziehbar ist und die Mundstücke enthält, und zum Idiosom (Körper), das die Beine, den Verdauungstrakt und die Fortpflanzungsorgane enthält. Das Gnathosoma ist eine Fütterungsstruktur mit Mundstücken, die zum Durchstechen der Haut und zum Saugen von Blut geeignet sind; Es ist die Vorderseite des Kopfes und enthält weder das Gehirn noch die Augen. Merkmale des Gnathosoms sind zwei Palps, zwei Chelicerae und Hypostom. Das Hypostom wirkt als Stabilisator und hilft, die Mundstücke der Zecke am Wirt zu verankern., Die Chelicerae sind spezialisierte Anhängsel, die zum Schneiden und Durchstechen in die Haut des Wirts verwendet werden, während Palps beinartige Anhängsel sind, die sensorisch funktionieren.

Die ventrale Seite des Idiosoms trägt Sklerite, und der Gonopor befindet sich zwischen dem vierten Beinpaar. In Ermangelung einer Segmentierung bietet die Positionierung der Augen, Gliedmaßen und Gonopore auf dem Idiosom die einzige Ortsführung.

Die meisten Zecken sind inorniert und scheinen braun oder rötlich braun zu sein. Einige Arten sind jedoch reich verziert und haben markante weiße Muster auf dem Skutum.,

Larven-Zecken schlüpfen mit sechs Beinen, erwerben die anderen beiden nach einer Blutmahlzeit und häutet sich in das Nymphenstudium ein. Im nymphalen und erwachsenen Stadium haben Zecken acht Beine, von denen jedes sieben Segmente hat und mit einem Paar Krallen gekippt ist. Die Beine sind manchmal verziert und tragen normalerweise sensorische oder taktile Haare. Der Tarsus von Leg I wird nicht nur zur Fortbewegung verwendet, sondern enthält auch eine einzigartige sensorische Struktur, Hallers Organ, das Gerüche und Chemikalien erkennen kann, die vom Wirt ausgehen, sowie Temperatur-und Luftströmungsänderungen., Zecken können auch Hallers Organe verwenden, um Infrarotlicht wahrzunehmen, das von einem Wirt ausgeht. Im stationären Zustand bleiben ihre Beine fest gegen den Körper gefaltet.

IxodidaeEdit

Bei Nymphen und Erwachsenen ist das Kapitulum prominent und projiziert sich vom Körper nach vorne. Die Augen befinden sich nahe an den Seiten des Skutums und die großen Spiralen befinden sich direkt hinter den Coxae des vierten Beinpaares., Das harte schützende Skutellum, ein Merkmal dieser Familie, bedeckt bei Männern fast die gesamte Rückenfläche, ist aber bei Frauen und Nymphen auf eine kleine, schildartige Struktur hinter dem Kapitulum beschränkt. Wenn sich ein Ixodid an einen Wirt bindet, ist der Biss normalerweise schmerzlos und bleibt im Allgemeinen unbemerkt. Sie bleiben an Ort und Stelle, bis sie engorge und sind bereit zu Häutung; Dieser Prozess kann Tage oder Wochen dauern. Einige Arten lassen den Wirt fallen, um sich an einem sicheren Ort zu häuten, während andere auf demselben Wirt bleiben und erst abfallen, wenn sie bereit sind, ihre Eier zu legen.,

Argasidae

Der Körper einer Zecke ist birnenförmig oder oval mit einem abgerundeten vorderen Teil. Die Mundstücke können nicht von oben gesehen werden, da sie sich auf der ventralen Oberfläche befinden. Eine zentral positionierte dorsale Platte mit Graten, die leicht über die umgebende Oberfläche hinausragen, aber ohne Dekoration sind oft vorhanden. Weiche Zecken besitzen auch eine ledrige Nagelhaut., Ein Muster von kleinen, kreisförmigen Vertiefungen, wo Muskeln an das Innere des Integuments befestigt sind. Die Augen sind an den Seiten des Körpers, die Spiralen öffnen sich zwischen den Beinen 3 und 4, und Männer und Frauen unterscheiden sich nur in der Struktur der Genitalpore.

NuttalliellidaeEdit

Nuttalliellidae können sowohl von Ixodid-als auch von Argasid-Zecken durch eine Kombination eines projizierenden Gnathosoms und einer weichen ledrigen Haut unterschieden werden., Weitere Unterscheidungsmerkmale sind die Position der Stigmata, das Fehlen von Setae, das stark gewellte Integument und die Form der fenestrierten Platten.

Zecken sind extrem zähe, robuste und widerstandsfähige Tiere. Sie können so lange wie eine halbe Stunde in einem nahen Vakuum überleben. Ihr langsamer Stoffwechsel während ihrer Ruhezeiten ermöglicht es ihnen, längere Zeiträume zwischen den Mahlzeiten zu gehen. Während Dürren können sie Dehydration ohne Fütterung für so lange wie achtzehn Wochen ertragen, jedoch können Zecken mit begrenzten Energiereserven nach sechsunddreißig Wochen austrocknen., Um nicht zu dehydrieren, verstecken sich Zecken an feuchten Stellen auf dem Waldboden oder absorbieren Wasser aus ungesättigter Luft, indem sie hygroskopische Flüssigkeit, die von den Speicheldrüsen produziert wird, auf die äußeren Mundstücke absondern und dann die mit Wasser angereicherte Flüssigkeit reingestalten.

Zecken können Temperaturen knapp über 0 °F (-18 °C) länger als zwei Stunden standhalten und Temperaturen im Bereich von 20-29 °F (-7 – -2 °C) mindestens zwei Wochen überstehen. Zecken wurden sogar in der Antarktis gefunden, wo sie sich von Pinguinen ernähren.,

Diät und Fütterungedit

Ticks sind Ektoparasiten und verbrauchen Blut, um alle ihre Ernährungsbedürfnisse zu befriedigen. Sie sind obligate Hämatophagen und benötigen Blut, um zu überleben und sich von einer Lebensphase in eine andere zu bewegen. Zecken können für längere Zeit schnell, aber schließlich sterben, wenn nicht in der Lage, einen Host zu finden., Die Hämatophagie entwickelte sich bei Arthropoden, die während der späten Kreidezeit lebten, mindestens sechsmal unabhängig voneinander; Bei Zecken soll sie sich vor 120 Millionen Jahren durch Anpassung an die Blutfütterung entwickelt haben. Dieses Verhalten entwickelte sich auch innerhalb der einzelnen Zeckenfamilien unabhängig voneinander, wobei unterschiedliche Wirt-Zeck-Interaktionen die evolutionäre Veränderung vorantreiben.

Einige Zecken heften sich schnell an ihren Wirt, während andere auf der Suche nach dünnerer Haut herumwandern, wie sie in den Ohren von Säugetieren vorkommt. Abhängig von der Art und dem Lebensstadium kann die Zubereitung der Fütterung zehn Minuten bis zwei Stunden dauern., Bei der Lokalisierung eines geeigneten Fütterungspunktes greift die Zecke die Haut des Wirts und schneidet in die Oberfläche. Es extrahiert Blut, indem es ein Loch in die Epidermis des Wirts schneidet, in das es sein Hypostom einführt und verhindert, dass das Blut gerinnt, indem es ein Antikoagulans oder einen Thrombozytenaggregationshemmer ausscheidet.

Zecken finden ihre Wirte, indem sie Atem-und Körpergerüche eines Tieres erkennen, Körperwärme, Feuchtigkeit oder Vibrationen erfassen. Ein häufiges Missverständnis über Zecken ist, dass sie auf ihren Wirt springen oder von Bäumen fallen, sie jedoch nicht fliegen oder springen können., Viele Zeckenarten, insbesondere Ixodidae, warten in einer Position, die als „Questing“bekannt ist. Während des Quests klammern sich Zecken an Blätter und Gräser an ihrem dritten und vierten Beinpaar. Sie halten das erste Beinpaar ausgestreckt und warten darauf, zu greifen und zu jedem vorbeifahrenden Wirt zu klettern. Tick questing Höhen neigen dazu, mit der Größe des gewünschten Wirts korreliert werden; Nymphen und kleine Arten neigen dazu, in der Nähe des Bodens zu suchen, wo sie kleine Säugetier-oder Vogelwirte begegnen können; Erwachsene klettern höher in die Vegetation, wo größere Wirte können angetroffen werden., Einige Arten sind Jäger und lauern in der Nähe von Orten, an denen sich Gastgeber ausruhen können. Nach Erhalt eines Geruchsreizes oder einer anderen Umweltindikation kriechen oder rennen sie über die dazwischenliegende Oberfläche.

Andere Zecken, hauptsächlich die Argasidae, sind nidicol und finden Wirte in ihren Nestern, Höhlen oder Höhlen. Sie verwenden die gleichen Reize wie nicht-nidikole Arten, um Wirte zu identifizieren, wobei Körperwärme und Gerüche oft die Hauptfaktoren sind. Viele von ihnen ernähren sich hauptsächlich von Vögeln, obwohl sich einige Ornithodoros-Arten beispielsweise von kleinen Säugetieren ernähren., Beide Gruppen von weichen Zecken ernähren sich schnell, beißen normalerweise schmerzhaft und trinken ihre Füllung innerhalb weniger Minuten. Im Gegensatz zu den Ixodidae, die außer auf dem Wirt keinen festen Wohnort haben, leben sie in Sand, in Spalten in der Nähe von Tierhöhlen oder Nestern oder in menschlichen Wohnungen, wo sie nachts herauskommen, um Hähne anzugreifen Vögel oder entstehen, wenn sie Kohlendioxid im Atem ihrer Wirte entdecken.

Ixodidae bleiben an Ort und Stelle, bis sie vollständig verschlungen sind. Ihr Gewicht kann im Vergleich zu ihrem Vorfüttergewicht um das 200-bis 600-fache zunehmen., Um dieser Expansion Rechnung zu tragen, findet eine Zellteilung statt, um die Vergrößerung der Kutikula zu erleichtern. Bei den Argasidae dehnt sich die Kutikula der Zecke aus, um die aufgenommene Flüssigkeit aufzunehmen, aber es wachsen keine neuen Zellen, wobei sich das Gewicht der Zecke im Unfed – Zustand um das Fünf-bis Zehnfache erhöht. Die Zecke fällt dann vom Wirt ab und bleibt normalerweise im Nest oder Bau, bis ihr Wirt zurückkehrt, um seine nächste Mahlzeit bereitzustellen.

Zeckenspeichel enthält je nach Zeckenart etwa 1.500 bis 3.000 Proteine., Die Proteine mit entzündungshemmenden Eigenschaften, Evasine genannt, ermöglichen es Zecken, sich acht bis zehn Tage lang zu ernähren, ohne vom Wirtstier wahrgenommen zu werden. Forscher untersuchen diese Evasine mit dem Ziel, Medikamente zu entwickeln, um die Chemokine zu neutralisieren, die Myokarditis, Herzinfarkt und Schlaganfall verursachen.

Zecken verwenden keine andere Nahrungsquelle als Wirbeltierblut und nehmen daher hohe Mengen an Eiweiß, Eisen und Salz, aber nur wenige Kohlenhydrate, Lipide oder Vitamine zu sich. Die Genome von Tick haben ein großes Repertoire an Genen entwickelt, die mit dieser ernährungsphysiologischen Herausforderung zusammenhängen, aber sie selbst können die essentiellen Vitamine, die in Blutmehl fehlen, nicht synthetisieren. Um diese Ernährungsmängel zu überwinden, haben Zecken obligate Wechselwirkungen mit ernährungsphysiologischen Endosymbionten entwickelt., Das erste Auftreten von Zecken und ihre spätere Diversifizierung waren weitgehend durch diese ernährungsphysiologische Endosymbiose bedingt, die Millionen Jahre andauerte. Die häufigsten dieser ernährungsphysiologischen Endosymbionten gehören zu den Bakteriengattungen Coxiella und Francisella. Diese intrazellulären symbiotischen Mikroorganismen sind spezifisch mit Zecken assoziiert und verwenden eine transovariale Übertragung, um ihre Persistenz sicherzustellen. Obwohl Coxiella-und Francisella-Endosymbionten entfernte verwandte Bakterien sind, haben sie sich zu einem analogen B-Vitamin-basierten Ernährungsmutualismus mit Zecken konvergiert., Ihre experimentelle Elimination führt typischerweise zu einem verringerten Überleben der Zecken, Häutung, Fruchtbarkeit und Lebensfähigkeit der Eier sowie zu körperlichen Anomalien, die alle mit einer oralen Ergänzung von B-Vitaminen vollständig wiederhergestellt werden. Die Genomsequenzierung von Coxiella-und Francisella-Endosymbionten bestätigte, dass sie konsequent drei B-Vitamintypen produzieren, Biotin (Vitamin B7), Riboflavin (B2) und Folat (B9)., Da sie für den Lebenszyklus von Zecken erforderlich sind, sind diese obligaten Endosymbionten in allen Individuen der von ihnen infizierten Zeckenarten vorhanden, zumindest in frühen Stadien der Entwicklung, da sie bei Männern während der Entwicklung des Fötus sekundär verloren gehen können. Da Coxiella und Francisella Endosymbionts eng mit Krankheitserregern verwandt sind, besteht ein erhebliches Risiko einer falschen Identifizierung zwischen Endosymbionten und Krankheitserregern, was zu einer Überschätzung des Infektionsrisikos im Zusammenhang mit Zecken führt.,

Reichweite und habitatEdit

Zeckenarten sind auf der ganzen Welt weit verbreitet, sie gedeihen eher in Ländern mit warmem, feuchtem Klima, weil sie eine gewisse Menge an Feuchtigkeit in der Luft benötigen, um sich einer Metamorphose zu unterziehen, und niedrige Temperaturen hemmen ihre Entwicklung von Eiern zu Larven. Zeckenparasitismus ist auch weit verbreitet unter Wirts-Taxa, einschließlich Beuteltier-und Plazentasäugetieren, Vögeln, Reptilien (Schlangen, Leguane und Eidechsen) und Amphibien., Zecken von Haustieren schädigen das Vieh durch pathogene Übertragung erheblich, verursachen Anämie durch Blutverlust und schädigen Wolle und Häute. Die tropische Bont-Zecke verwüstet Vieh und Wildtiere in Afrika, der Karibik und mehreren anderen Ländern durch die Ausbreitung von Krankheiten, insbesondere Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die Spinose-Ohrzecke hat eine weltweite Verbreitung, das junge Futter in den Ohren von Rindern und verschiedenen Wildtieren.,

Ein von Zecken bevorzugter Lebensraum ist die Schnittstelle, an der ein Rasen auf den Wald trifft, oder allgemeiner auf den Ecotone, einen nicht gepflegten Übergangsrandlebensraum zwischen Wäldern und Freiflächen. Daher besteht eine Zeckenmanagementstrategie darin, Blattstreu, Pinsel und Unkraut am Waldrand zu entfernen. Zecken mögen schattige, feuchte Blattstreu mit einem Überstrom von Bäumen oder Sträuchern und lagern im Frühjahr ihre Eier an solchen Stellen ab, so dass Larven im Herbst auftauchen und in tief liegende Vegetation kriechen können., Die 3-Meter-Grenze, die dem Rasenrand am nächsten liegt, ist eine Zeckenmigrationszone, in der 82% der Zeckennymphen in Rasenflächen gefunden werden.

Ökologieedit

Im Allgemeinen werden Zecken überall dort gefunden, wo ihre Wirtsarten vorkommen. Zugvögel tragen Zecken durch ihre Wanderungen mit sich; Eine Studie von Zugvögeln, die durch Ägypten zogen, entdeckte, dass mehr als die Hälfte der untersuchten Vogelarten Zecken trugen., Es wurde auch beobachtet, dass die Zeckenarten je nach Jahreszeit der Migration variierten, in dieser Studie handelt es sich um Frühlings-und Herbstwanderungen, von denen angenommen wird, dass sie aufgrund der saisonalen Periodizitäten der verschiedenen Arten auftreten.

Damit ein Ökosystem Zecken unterstützen kann, muss es zwei Anforderungen erfüllen: Die Populationsdichte der Wirtsarten in der Region muss groß genug sein und es muss feucht genug sein, um Zecken mit Feuchtigkeit zu versorgen. Aufgrund ihrer Rolle bei der Übertragung von Lyme-Borreliose, Ixodid Zecken, insbesondere die nordamerikanischen I., scapularis, wurden mit geografischen Informationssystemen untersucht, um Vorhersagemodelle für ideale Zeckenlebensräume zu entwickeln. Diesen Studien zufolge wurden bestimmte Merkmale eines bestimmten Mikroklimas – wie sandiger Boden, Hartholzbäume, Flüsse und das Vorhandensein von Hirschen – als gute Prädiktoren für dichte Zeckenpopulationen bestimmt.

Milben und Nematoden ernähren sich von Zecken, die auch eine untergeordnete Nahrungsquelle für Vögel sind. Noch wichtiger ist, dass Zecken als Krankheitsvektor wirken und sich als primäre Wirte vieler verschiedener Krankheitserreger wie Spirochäten verhalten., Zecken tragen verschiedene schwächende Krankheiten Daher können Zecken helfen, Tierpopulationen zu kontrollieren und Überweidung zu verhindern.

Zecken können eine Reihe von Infektionskrankheiten übertragen, die Menschen und andere Tiere betreffen. Zecken, die zoonotische Erreger tragen, neigen oft dazu, einen großen Wirtsbereich zu haben. Die Infektionserreger können nicht nur in der erwachsenen Zecke vorhanden sein, sondern auch in den Eiern, die reichlich von den Weibchen produziert werden. Viele Zeckenarten haben ihre Reichweite aufgrund der Bewegungen von Menschen, domestizierten Haustieren und Vieh erweitert., Mit zunehmender Teilnahme an Outdoor-Aktivitäten wie Wildniswanderungen sind möglicherweise mehr Menschen und ihre Hunde Zecken ausgesetzt.

Life cycleEdit

Alle drei Zeckenfamilien Zecken haben vier Lebenszyklusphasen: Ei, Larve, Nymphe und Erwachsener.

IxodidaeEdit

Ixodidae, Zecken haben drei verschiedene Lebenszyklen. Abhängig von der Art können Ixodiden entweder einen Ein-Host-Lebenszyklus, einen Zwei-Host-Lebenszyklus oder einen Drei-Host-Lebenszyklus besitzen.,

Ein-Host-ticksEdit

Bei Ein-Host-Ticks bleibt die Zecke im Larven -, Nymphen-und Erwachsenenstadium auf dem Wirt, nur um den Wirt zum Legen von Eiern zu verlassen. In der Umgebung gelegte Eier schlüpfen in Larven, die sofort einen Wirt suchen, an dem sie sich anhaften und füttern können. Gefütterte Larven häuten sich zu ungefederten Nymphen, die auf dem Wirt verbleiben. Nachdem sie sich in das Blut des Wirts vertieft haben, häutet sich die Nymphe in geschlechtsreife Erwachsene, die auf dem Wirt bleiben, um sich zu ernähren und zu paaren., Sobald ein Weibchen sowohl gefüttert als auch bereit ist, Eier zu legen, verlässt es den Wirt erst dann auf der Suche nach einem geeigneten Bereich, um seine Eier abzulegen. Zecken, die diesem Lebenszyklus folgen, werden als One-Host-Zecken bezeichnet. Die Winterzecke Dermacentor albipictus und die Rinderzecke Boophilus microplus sind Beispiele für Ein-Wirt-Zecken.

Zwei – Host-ticksEdit

Der Lebenszyklus eines Zwei-Host-Ticks erstreckt sich oft über zwei Jahre. Während des Herbstes wird die schwangere weibliche Zecke ihren zweiten Wirt fallen lassen und ihre Eier legen. Die Eier schlüpfen im Winter, im folgenden Frühjahr tauchen die Larven auf und befestigen sich an ihrem ersten Wirt., Neu geschlüpfte Larven heften sich an einen Wirt, um eine Blutmahlzeit zu erhalten. Sie bleiben auf dem Wirt und entwickeln sich dann zu Nymphen. Einmal eingehüllt, Sie fallen vom Wirt ab und finden einen sicheren Bereich in der natürlichen Umgebung, in dem sie sich zu Erwachsenen mausern können, Dies tritt normalerweise während des Winters auf. Sowohl männliche als auch weibliche Erwachsene suchen einen Wirt, an dem sie sich anhaften können, der möglicherweise derselbe Körper ist, der während ihrer frühen Entwicklung als Wirt diente, aber oft ein größeres Säugetier ist. Einmal angebracht, füttern und paaren sie sich. Gravid Weibchen fallen vom Wirt zu oviposit in der Umgebung., Zecken, die ihren Lebenszyklus auf diese Weise abschließen, werden als Zwei-Wirts-Zecken bezeichnet, wie Hyalomma anatolicum excavatum.

Drei-Host-ticksEdit

Die meisten Ixodid-Ticks benötigen drei Hosts, und ihre Lebenszyklen umfassen normalerweise drei Jahre. Die weibliche Zecke fällt oft im Herbst von ihrem Wirt ab und legt Tausende von Eiern. Die Larven schlüpfen im Winter und tauchen im Frühjahr auf. Wenn die Larven auftauchen, befestigen und ernähren sie sich hauptsächlich von kleinen Säugetieren und Vögeln. Während des Sommers werden die Larven engorged und lassen den ersten Wirt fallen, um sich zu häuten und Nymphen zu werden, dies geschieht oft während des Herbstes., Im folgenden Frühjahr tauchen die Nymphen auf und suchen einen anderen Wirt, oft ein kleines Nagetier. Die Nymphen werden eingehüllt und lassen den Wirt im Herbst fallen, um sich zu häuten und erwachsen zu werden. Im folgenden Frühjahr treten die erwachsenen Zecken auf und suchen einen größeren Wirt, oft ein großes Säugetier wie Vieh oder sogar Menschen. Weibchen paaren sich auf ihrem dritten Wirt. Weibliche Erwachsene greifen dann zu Blut und bereiten sich darauf vor, ihre Eier auf den Boden zu legen, während Männer sich sehr wenig ernähren und auf dem Wirt bleiben, um sich weiterhin mit anderen Weibchen zu paaren.,

ArgasidaeEdit

Argasid-Zecken können im Gegensatz zu Ixodid-Zecken bis zu sieben Nymphenstufen (Instars) durchlaufen und jedes Mal eine Blutmahlzeit erfordern. Oft erfolgt die Eiablage und Paarung losgelöst vom Wirt in einer sicheren Umgebung. Die Eier schlüpfen und die Larven ernähren sich von einigen Stunden bis zu mehreren Tagen von einem nahe gelegenen Wirt, dies hängt von der Zeckenart ab. Nachdem sie die Larven in ihre ersten Nympheninstare gesenkt und häutet haben, sucht und ernährt sich die Nymphe innerhalb einer Stunde von ihrem zweiten Wirt, oft ist dies derselbe wie der erste Wirt., Dieser Prozess tritt wiederholt auf und bis zum letzten nymphalen Instar, so dass die Zecke in einen Erwachsenen häutet. Sobald ein Erwachsener diese Zecken ernähren sich schnell und periodisch ihren gesamten Lebenszyklus. Bei einigen Arten kann ein erwachsenes Weibchen nach jeder Fütterung Eier legen. Ihre Lebenszyklen reichen von Monaten bis Jahren. Die erwachsene weibliche Argasid-Zecke kann im Laufe ihres Lebens einige hundert bis über tausend Eier legen. Sowohl männliche als auch weibliche Erwachsene ernähren sich von Blut und paaren sich vom Wirt. Während der Fütterung wird überschüssige Flüssigkeit von den Coxaldrüsen ausgeschieden, ein Prozess, der für Argasid-Zecken einzigartig ist.,

NuttalliellidaeEdit

Nuttalliellidae ist eine schwer fassbare monotypische Familie von Zecken, die eine einzige Art besitzt: Nuttalliella namaqua. Über den Lebenszyklus und die Fütterungsgewohnheiten von N. namaqua ist wenig bis gar nichts bekannt, aber es wird spekuliert, dass diese Zeckenart mehrere verschiedene Wirte hat.