Etude des odeurs émises par des carcasses de porc (Sus domesticus L.) en décomposition et suivi de la colonisation postmortem par les insectes nécrophages

La présente étude s’articule autour de deux axes ; la caractérisation des odeurs émises par des carcasses de porc (Sus domesticus L.) en décomposition en plein air et leur colonisation postmortem par les insectes nécrophages. Six carcasses ont été disposées dans trois biotopes distincts : un milieu forestier, une zone agricole et un garage désaffecté. Deux techniques de prélèvements des composés organiques volatils (COVs) présents dans l’espace de tête des carcasses ont été utilisées : une technique passive et une technique dynamique. La technique passive utilise le système Radiello® muni de cartouches adsorbantes de Carbograph 4 analysées par TDS-GCMS tandis que la méthode dynamique piège les molécules volatiles sur une phase adsorbante de SuperQ. Les composés volatils piégés dynamiquement sont désorbés par solvant et analysés par GC-MS. Les principaux COVs identifiés sont le 1-butanol, l’indole, le phénol, le p-crésol, l’acide butanoique ainsi que le 2-et 3-méthylbutanoïque, le diméthyldisulfure, le diméthyltrisulfure ainsi que plusieurs aldéhydes. Les insectes nécrophages ont été piégés à l’aide de bacs jaunes et de « pitfall trap », des prélèvements manuels ont également été effectués. Deux ordres sont nettement prépondérants : les Diptères, essentiellement des Calliphoridae, et les Coléoptères avec les familles des Silphidae et des Staphylinidae

Study of postmortem colonisation by carrion beetles (Coleoptera: Silphidae) and blowflies (Diptera: Calliphoridae) on pig carcasses in three selected biotopes

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Comment les insectes communiquent-ils au sein de l’ «écosystème-cadavre» ? L’écologie chimique des insectes nécrophages et nécrophiles

L’entomologie forensique est une discipline des sciences forensiques qui étudie les insectes et d’autres arthropodes dans un contexte médico-légal. Les insectes nécrophages et nécrophiles, principalement des Diptères et des Coléoptères, sont fréquemment retrouvés au sein de l’écosystème-cadavre. Pour ces insectes, le cadavre est une ressource éphémère très riche qu’ils vont coloniser de manière plus ou moins prévisible. L’entomofaune des cadavres seraient attirées par les odeurs cadavériques émises par le corps en décomposition. A l’heure actuelle, la thanatochimie est encore peu étudiée et l’information disponible concernant les COVs émis après la mort est limitée. Grâce à l’utilisation des méthodes de chimie analytique (TDS)GC-MS, GCxGC-TOF-MS), la signature olfactive d’un cadavre peut être étudiée au cours du processus de décomposition. L’ « odeur de la mort » est constituée par un mélange de plus de cent composés organiques volatils qui évoluent au cours de la décomposition. Cependant, les sémiochimiques qui sont réellement attractifs pour les insectes nécrophages et/ou nécrophiles ne sont pas encore clairement identifiés. Les espèces pionnières pourraient être attirées par des COVs cadavériques. Toutefois, les espèces plus tardives pourraient aussi être attirées par d’autres types de sémiochimiques produits par les insectes sarcosaprophages eux-mêmes (par exemple : des asticots, des insectes nécrophages). Plusieurs techniques d’écologie chimique peuvent être utiles en vue d’investiguer le rôle des sémiochimiques cadavériques dans le comportement des insectes sarcosaprophages. Une meilleure compréhension de l’écologie chimique des insectes nécrophages/nécrophiles et la thanatochimie pourraient avoir de nombreuses applications en science forensique et plus particulièrement en entomologie forensique

what smell decaying pig carcasses

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Depths and type of substrate influence the ability of Nasonia vitripennis Walker (Hymenoptera: Pteromalidae) to encounter host

peer reviewedThe foraging behaviour of a parasitoid insect species includes the host’s habitat and subsequent location of the host. Habitats-substrate, substrate moisture and light levels can affect the host location made by different species of parasitoids. However, the depth at which parasitoids concentrate their search effort is an another important ecological characteristic and play an important role on the host location. Here, we have investigated the ability of a pupal parasitoid, Nasonia vitripennis Walker, to penetrate and kill fly pupae located at different depth of the substrate. Three different types of substrate were tested: loam soil, compost and vermiculite substrate. In both loam soil and compost, all of the parasitism activity was restricted to pupae placed directly on the surface. Parasitism activity in vermiculite showed that the average number of pupae parasitized was decreased with depth. These results suggest that fly pupae situated deeper in the substrate are less subjected to parasitism by N. vitripennis

Carrion Beetles Visiting Pig Carcasses during Early Spring in Urban, Forest and Agricultural Biotopes of Western Europe

Carrion beetles are important in terrestrial ecosystems, consuming dead mammals and promoting the recycling of organic matter into ecosystems. Most forensic studies are focused on succession of Diptera while neglecting Coleoptera. So far, little information is available on carrion beetles postmortem colonization and decomposition process in temperate biogeoclimatic countries. These beetles are however part of the entomofaunal colonization of a dead body. Forensic entomologists need databases concerning the distribution, ecology and phenology of necrophagous insects, including silphids. Forensic entomology uses pig carcasses to surrogate human decomposition and to investigate entomofaunal succession. However, few studies have been conducted in Europe on large carcasses. The work reported here monitored the presence of the carrion beetles (Coleoptera: Silphidae) on decaying pig carcasses in three selected biotopes (forest, crop field, urban site) at the beginning of spring. Seven species of Silphidae were recorded: Nicrophorus humator (Gleditsch), Nicrophorus vespillo (L.), Nicrophorus vespilloides (Herbst), Necrodes littoralis L., Oiceoptoma thoracica L., Thanatophilus sinuatus (Fabricius), Thanatophilus rugosus (L.). All of these species were caught in the forest biotope, and all but O. thoracica were caught in the agricultural biotope. No silphids were caught in the urban site

Enhanced Characterization of the Smell of Death by Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography-Time-of-Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS)

Soon after death, the decay process of mammalian soft tissues begins and leads to the release of cadaveric volatile compounds in the surrounding environment. The study of postmortem decomposition products is an emerging field of study in forensic science. However, a better knowledge of the smell of death and its volatile constituents may have many applications in forensic sciences. Domestic pigs are the most widely used human body analogues in forensic experiments, mainly due to ethical restrictions. Indeed, decomposition trials on human corpses are restricted in many countries worldwide. This article reports on the use of comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry (GCxGC-TOFMS) for thanatochemistry applications. A total of 832 VOCs released by a decaying pig carcass in terrestrial ecosystem, i.e. a forest biotope, were identified by GCxGC-TOFMS. These postmortem compounds belong to many kinds of chemical class, mainly oxygen compounds (alcohols, acids, ketones, aldehydes, esters), sulfur and nitrogen compounds, aromatic compounds such as phenolic molecules and hydrocarbons. The use of GCxGC-TOFMS in study of postmortem volatile compounds instead of conventional GC-MS was successful

Etude des interactions entre l'entomofaune et un cadavre: approches biologique, comportementale et chémo-écologique du coléoptère nécrophage, Thanatophilus sinuatus Fabricius (Col., Silphidae)

La décomposition d’un corps entraîne des changements physiques et biochimiques importants, le cadavre va émettre des odeurs attractives pour certaines espèces et d’autres moins attractives. Au sein des écosystèmes terrestres tempérés, les insectes sont généralement les principaux organismes qui colonisent un corps selon une séquence plus ou moins prédictive. Ces insectes nécrophages et/ou nécrophiles, principalement des Diptères et des Coléoptères, utilisent le micro-habitat créé par le cadavre comme un substrat nourricier, un site de reproduction, un refuge ou encore comme un territoire de chasse. L’objectif principal de cette thèse était de mieux connaitre l’écosystème cadavre et plus précisément les interactions cadavre-entomofaune sous l’angle novateur de l’écologie chimique. Cette approche pluridisciplinaire combine des études biologiques, électrophysiologiques (EAG), comportementales (olfactométrie) ainsi que des analyses de composés volatils par diverses méthodes analytiques ((TDS)-GC-MS, GCxGC-TOF-MS). Le cochon domestique, substitut couramment utilisé pour modéliser la décomposition humaine, a servi de modèle animal pour les études faunistiques de suivis postmortem et les études visant à caractériser la signature olfactive d’un cadavre au cours du processus de décomposition. L’«odeur de la mort» est constituée par un mélange de centaines de composés organiques volatils cadavériques (COVs) dont le profil qualitatif et quantitatif évoluent au cours du processus de décomposition. Les Coléoptères, acteurs importants de l’écosystème-cadavre, étaient jusqu’à présent délaissés par les entomologistes forensiques au profit des Diptères. Ce travail de recherche s’est intéressé à deux familles de Staphylinoidea: les Staphylinidae et les Silphidae. 62 espèces de Staphylinidae ont été recensées au sein de l’écosystème-cadavre. Une espèce de staphylin ressort nettement de ces études in situ: Creophilus maxillosus. Concernant les Silphidae, 9 espèces de Nicrophorinae et de Silphinae ont été recensées sur les carcasses de porc avec une nette prépondérance des Silphinae. Néanmoins, seul le taxon des Silphinae semble avoir un intérêt potentiel en entomologie forensique et plus particulièrement les Thanatophilus spp. et Necrodes littoralis. T. sinuatus a été choisi comme insecte modèle, son cycle de développement ainsi que celui de N. littoralis ont été étudiés en conditions contrôlées à deux températures constantes. Une approche chémo-écologique, combinant des études EAG et olfactométriques, a été réalisée sur T. sinuatus avec une sélection de molécules cadavériques. Ces essais ont mis en avant le rôle attractif du diméthyldisulfure (DMDS) sur T. sinuatus. Ce composé semble être un marqueur clé dans les processus de décomposition animale. Le p-crésol était quant à lui uniquement attractif pour les mâles de T. sinuatus. Ces découvertes améliorent notre compréhension de l’écosystème cadavre et plus particulièrement la communication chimique entre une espèce de Silphinae et un corps en décomposition. Cette recherche a également permis de mieux connaitre les populations de staphylins et de silphes que l’on retrouve au sein de l’écosystème cadavre