Für alle tierischen Organismen ist die Aufnahme und Verarbeitung von Informationen über ihre Umwelt von essentieller Bedeutung. Arthropoden und damit auch Insekten, haben dazu neben leistungsfähigen Komplex- und Linsenaugen in erster Linie Cuticular- oder Haarsensillen und die von ihnen abgeleiteten Skolopalorgane entwickelt. Sensillen sind Kleinsinnesorgane im Integument, die auf Mechano-, Chemo-, Hygro- oder Thermorezeption spezialisiert sind und damit ein breites Spektrum an Informationen über die abiotoische und biotische Umwelt aufnehmen können. Wenn ein Sensillum z.B. mechano- und auch gleichzeitig chemosensitiv ist, wird es als multi- bzw. bimodal bezeichnet. Trotz ihrer unterschiedlichen morphologischen und funktionellen Spezialisierungen lassen sich alle Sensillen auf einen einheitlichen Grundbauplan zurückführen (Reviews: Altner, 1977; Altner und Prillinger, 1980; Zacharuk, 1985; McIver, 1985; Steinbrecht, 1987, 1997). Jede Sensille besteht aus einer bis mehreren primären Sinneszellen, die von drei Hilfszellen ummantelt sind. Oberhalb der Sinneszellen läuft die Cuticula meist zu einem Haar oder Kegel aus, dessen Sockel starr oder beweglich mit der umgebenden Cuticula verbunden sein kann und dessen Wandung geschlossen oder von einer terminalen Pore bzw. zahlreichen lateralen Poren (Wandporen) durchbrochen sein kann. Alle Bestandteile einer Sensille gehen ontogenetisch durch sukzessive Teilungen und anschließende Differenzierung aus einer einzelnen, induzierten Epidermiszelle (Mutterzelle) hervor (Keil, 1997). Die Sinneszelle bildet distal einen Dendriten aus, der z. B. bei mechanorezeptiven Sensillen an der Haarbasis und bei chemorezeptiven Sensillen in der Haarspitze endet. Der Dendrit gliedert sich in das am Soma der Zelle ansetzende Innensegment und das durch eine Einschnürung abgesetzte Außensegment. Letzteres stellt eine typische Sinnescilie dar, die einen peripheren Ring aus Mikrotubuli-Duplets, aber keine Zentraltubuli enthält (9 x 2 + 0
Struktur). In der Spitze des Außensegments finden sich häufig zusätzliche Mikrovilli, die mindestens eine ringförmige unter der Membran befindliche Lage ausbilden. Diese zusätzlichen Mikrotubuli werden als Tubularkörper bezeichnet (Thurm, 1984). Proximal bildet die Sinneszelle das Axon, welches eine direkte Verbindung zu dem ZNS herstellt (primäre Sinneszelle).
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Funktion und Grundstruktur der Cuticularsensillen von Insekten
- Morphologische und funktionelle Typen von Sensillen
- Sensillen ohne Poren
- Sensillen mit terminalem Porus
- Sensillen mit Wandporen
- Olfaktorische Sensillen mit einfacher Wand
- Olfaktorische Sensillen mit doppelter Wand
- Transduktion in Geruchssensillen
- Die antennalen Sensillen von Fliegen
- Ziele der Arbeit
- Material und Methoden
- Versuchstiere und ihre systematische Stellung
- Rasterelektronenmikroskopie
- Fixierung der Proben
- Trocknen der Proben
- Aufkleben der Proben
- Sputtern der Proben
- Rasterelektronenmikroskopische Untersuchung der Proben
- Auswertung der Daten
- Ergebnisse
- Die Antennen der Calliphora
- Sensillen des Scapus
- Sensillen des Pedicellus
- Sensilla squamiformia des Pedicellus
- Sensillen des Funiculus
- Riechgruben
- Sensillentypen der Funiculusoberfläche
- Anzahl und Verteilung der Sensillen
- Sensillen auf dem Funiculus von Drosophila
- Sensillentypen
- Anzahl und Verteilung der Sensillen
- Vorkommen der pedicellaren Sensilla squamiformia in verschiedenen Dipterenfamilien
- Diskussion
- Sensillen des Scapus
- Sensillen des Pedicellus
- Sensilla squamiformia des Pedicellus
- Funiculus und Arista
- Olfaktorische Sensillen des Funiculus
- Riechgruben
- Verteilung der olfaktorischen Sensillentypen auf dem Funiculus
- Zusammenfassung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit der rasterelektronenmikroskopischen Untersuchung der Sensillen auf den Antennen der Schmeißfliege Calliphora erythrocephala. Ziel ist es, die Sensillen nach morphologischen Kriterien zu klassifizieren und deren Häufigkeit sowie Verteilungsmuster auf den einzelnen Antennengliedern zu analysieren. Im Fokus stehen dabei die Sensilla squamiformia, deren Vorkommen in verschiedenen Dipterenfamilien untersucht wird, sowie die olfaktorischen Sensillen des Funiculus, die im Vergleich zu den entsprechenden Sensillen von Drosophila melanogaster betrachtet werden.
- Morphologische und funktionelle Klassifizierung der Sensillen auf den Antennen von Calliphora erythrocephala
- Quantitative Erfassung der Sensillenanzahl und -verteilung auf den Antennengliedern
- Verbreitung der Sensilla squamiformia in verschiedenen Dipterenfamilien
- Vergleich der olfaktorischen Sensillen des Funiculus von Calliphora erythrocephala und Drosophila melanogaster
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung gibt einen umfassenden Überblick über die Funktion und Grundstruktur der Cuticularsensillen von Insekten, einschließlich der morphologischen und funktionellen Typen von Sensillen. Anschließend werden die antennalen Sensillen von Fliegen im Detail beleuchtet, wobei der Fokus auf der Schmeißfliege Calliphora erythrocephala liegt. Im Anschluss daran werden die Ziele der Arbeit erläutert, die sich auf die rasterelektronenmikroskopische Untersuchung und Klassifizierung der Sensillen auf den Antennen von Calliphora erythrocephala konzentrieren.
Das Kapitel „Material und Methoden“ beschreibt die Versuchstiere und deren systematische Stellung, bevor die Methode der Rasterelektronenmikroskopie im Detail erklärt wird. Es werden die einzelnen Schritte der Probenvorbereitung, wie Fixierung, Trocknen, Aufkleben und Sputtern, sowie die rasterelektronenmikroskopische Untersuchung und die anschließende Auswertung der Daten dargestellt.
Das Kapitel „Ergebnisse“ präsentiert die Ergebnisse der rasterelektronenmikroskopischen Untersuchung der antennalen Sensillen von Calliphora erythrocephala. Es werden die verschiedenen Sensillentypen auf dem Scapus, Pedicellus und Funiculus der Schmeißfliege identifiziert und deren Anzahl sowie Verteilungsmuster quantifiziert. Die Ergebnisse werden mit den entsprechenden Sensillen von Calliphora vomitoria, Lucilia spec. und Drosophila melanogaster verglichen. Weiterhin werden die Ergebnisse der Untersuchungen zum Vorkommen der Sensilla squamiformia in verschiedenen Dipterenfamilien vorgestellt.
Die Diskussion interpretiert die Ergebnisse der Arbeit und setzt diese in Bezug zu den Erkenntnissen aus der Literatur. Dabei werden die Sensillenverteilungen auf den einzelnen Antennengliedern von Calliphora erythrocephala detailliert analysiert und diskutiert. Die Verbreitung der Sensilla squamiformia in verschiedenen Fliegenfamilien wird beleuchtet und deren mögliche Funktion im Hinblick auf die bisherigen Forschungsergebnisse diskutiert. Abschließend werden die olfaktorischen Sensillen des Funiculus von Calliphora erythrocephala und Drosophila melanogaster im Hinblick auf deren Anzahl, Verteilung und Morphologie verglichen.
Schlüsselwörter
Cuticularsensillen, Antennen, Calliphora erythrocephala, Drosophila melanogaster, Sensilla trichodea, Sensilla basiconica, Sensilla coeloconica, Sensilla squamiformia, Riechgruben, Rasterelektronenmikroskopie, Morphologie, Verteilung, Dipterenfamilien, Olfaktion, Mechanorezeption.
- Citation du texte
- Melanie Brück (Auteur), 2006, Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen zur Struktur und Verteilung der antennalen Sensillen von "Calliphora erythrocephala", Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/64122
