Präparation der Blatta orientalis

Einleitung :

Wie es für die Insekten typisch ist, ist die Schabe heteronom in Caput, Thorax und Abdomen segmentiert, wobei der Thorax die drei Beinpaare (Hexapoden)trägt und das Abdomen keine Extremitäten mehr hat.

Die Insekten haben eine feste Cuticula, die aus Proteinen und Chitin besteht. Durch Polypeptidbindungen entsteht ein elastisch-starres Gerüst. Kalk wird fast nie zur Festigkeit eingelagert.

Besondere Merkmale der Tracheaten liefert die Kopfarchitektur. So besitzen sie nur ein Antennenpaar und die Mandibeln tragen, nicht wie bei den Crustaceen, keine Anhänge (Palpi). Der Caput ist eine einheitliche Kapsel, die aus Antennen-, Maxillen- und Mandibelsegmenten gebildet wird.

Im Gegensatz zu den Crustaceen sind die Insecten mit Tracheen als Atmungsorgan an die terrestrische Lebensweise angepaßt.

Die Beine werden immer in Coxa, Trochanter, Femur, Tarsus und Praetarsus gegliedert.

Merkmale bei den inneren Organen sind das Röhrenherz und die Malipigischen Gefäße, die als Anhänge mit dem differenzierten Darm verbunden sind.

Die getrenntgeschlechtlichen Insekten können verschiedene Entwicklungen durchlaufen. Es gibt die Holometabolie (vollkommene Verwandlung), die die Entwicklungsstufen Ei - Larve - Puppe - Imago durchläuft. Bei der Hemimetabolie (unvollkommene Verwandlung) häutet sich die aus dem Ei geschlüpfte Larve bis sie die Gestalt des Imago erreicht hat. Eine Puppenruhe findet nicht statt. Die Schabe zählt zu dem letzteren Typus.

Die Blatta orientalis sind ursprünglich Bewohner der wärmeren Zonen, doch wurden sie durch den Menschen über die ganze Erde verschleppt. Allerdings leben sie in den kälteren Regionen nur innerhalb der menschlichen Wohnungen, wo sie neben der Nahrung auch die richtige Temperatur finden.

Durch die Präparation soll man Aufschluss über die inneren Organe und deren Funktion erhalten. Weiterhin wird eine Abgrenzung zu den Crustaceen ermöglicht.

Materialien :

Objekt, getötet

Präparierwanne

Präparierbesteck ( spitze Schere, spitze Pinzette, Sonde)

Stecknadeln

Präparationslampe

Binokular mit Stativ

Durchführung :

Zunächst wurde das Tier von der Dorsal- und Ventralseite betrachtet und die Körperabschnitte mit den dazu gehörenden Extremitäten zugeordnet. Dabei soll eine Zeichnung von einem Laufbein angefertigt werden und eine Zuordnung der Antennen, ob es sich um eine Geißel- oder Gliederantenne handelt, erfolgen. Eine Sonde erleichtert das Betrachten der einzelnen Strukturen.

Bei der Präparation des Objekts wird mit einer Schere die obere Flügeldecke abgeschnitten, so dass die dorsale Seite nur noch von den Segmenten und dem Kopfschild bedeckt ist. Dies erleichtert die folgende Präparation. Die spitze Schere wird nun in die Genitialtasche eingeführt und dorsolateral wird auf beiden Seiten bis zum Kopfschild aufgeschnitten. Nun werden mit einem Querschnitt die beiden Schnitte entlang des Kopfschildes verbunden. Nun das Tier mit überkreuzten Nadeln in der Wanne fixieren und das Abdomen an der Genetialplatte mit einer Nadel feststecken.

Mit einer Pinzette wird die dorsale Cuticula angehoben und mit einem Skalpell wird sie von hinten nach vorn entfernt, wobei zuerst ein eventuelles Eipaket mit der Pinzette aus der Eitasche gezogen wird. Dabei sollte sehr sorgfältig gearbeitet werden, da man sonst auch das Herz mit der Aorta entfernt. Jetzt wird das Objekt in der Wanne vollständig mit Wasser bedeckt. Nun wird das Fettgewebe vorsichtig mittels einer stumpfen Pinzette entfernt, ohne andere Organe zu verletzen. Der Magen- Darm-Trakt wird zum Schluss aus der Schabe gezogen, ohne dass die fixierten Enden von der Schabe gelöst werden, da man so besser die Strukturen des Magen-Darm-Traktes erkennen kann. Davon wird eine Zeichnung angefertigt.

Resultate :

Bei Betrachtung der äußeren Anatomie fällt die für Insekten typische Gliederung in Caput, Thorax und Abdomen auf. Am Caput befinden sich ein Antennenpaar, das in membranöse Aussparungen in der Kopfkapsel eingelenkt sind. Sie bestehen aus mehreren Gliedern, dem Scapus (Schaft) und dem Pedicellus (zweites Glied).

Die nierenförmigen schwarzen Komplexaugen liegen direkt unter den Antennen. Das Mundfeld besteht aus dem weichhäutingem Labrum und Lambium, die die schwarzen, gezähnten Mandibeln verdecken. Auffällig sind die langen Maxillenpalpen, die Bestandteil der 1. Maxille sind und an den sogenannten Stipes beginnen. Die 2. Maxille ist etwas kleiner und liegt unterhalb der ersten. Sie bildet ebenfalls längere Anhänge aus, die Labialpalpen. Der Thorax besteht aus drei Segmenten, dem Prothorax, der noch unter dem Pronotum versteckt ist, dem Meso- und dem Metathorax. An jedem Segment befindet sich ein Beinpaar. Am Mesothorax setzt beim Weibchen ein kurzes Flügelpaar an, das sehr hart ist. Darunter verborgen ist noch ein weiteres Paar Stummelflügel vorhanden. Das Männchen hat unter den Elytren ein funktionsfähiges Flügelpaar.

Die Beine der Schaben entsprechen den typischen Aufbau von Laufbeinen. Das hinterste ist am größten, doch zeigen sich sonst keine nennenswerten Unterschiede. Die Coxa (Hüfte) ist sehr kräftig, keulenförmig und liegt flach mit breiter Basis am Thorax an. Bei angelegten Beinen treffen sie sich an der Mittellinie der dorsalen Seite. Der lange und schmale Femur (Schenkel) ist in die Coxa angeschmiegt und durch den kleinen Trochanter (Schenkelring), der eng an den Femur anliegt mit der Coxa verbunden. Der Femur trägt am Hinterrand, zweireihig angelegt, Dornen. An dem Femur schließt sich die Tibia (Schiene) an. Sie ist dünn, gerade geformt und zur Körpermitte hin abgeknickt. Der fünfgliedrige Tarsus (Fuß), wobei das erste und letzte Glied am längsten ist, trägt am Ende den Praetarsus, der mit zwei Krallen bewehrt ist.

Die lateralen Tracheeneingänge wurden nicht wahrgenommen.

Der Caput ist mit einem weichhäutigem Hals mit dem Thorax verbunden, der relativ gut beweglich ist und durch den Pronotum dorsal geschützt ist.

Das Abdomen besteht aus 11 Segmenten, wobei nur die ersten sieben Terga und das letzte Tergum, die Supraanalplatte sichtbar ist. Das 8. und 9. Segment ist teleskopartig unter dem 7. verborgen und läßt sich nur beim Auseinanderziehen mit einer Pinzette erkennen. Das letzte Tergum ist nicht erkannt worden.

Die Cerci liegen beidseitig lateral an der Supraanalplatte an und sind mit Härchen bedeckt. Die beim weiblichen Tier zu findenden Valvae konnten nicht eindeutig identifiziert werden. Es wurde ein circa 1 cm langes Eipaket aus der Eitasche gezogen werden. Nach der eigentlichen Präparation fällt das gelbliche Fettgewebe auf, das dorsal die gesamte Schabe erfüllt. Weiter kann man die durch Luftfüllung silbrig glänzenden Tracheenstämme erkennen. Das eigentlich ganz dorsal gelegene Herz wurde nicht erkannt. Ventral des Fettgewebes sind die Organe des Magen-Darm-Traktes zu erkennen. Er gliedert sich in Ösophagus, Kropf, Speicheldrüsen, Kaumagen mit Blindsäcken, Mitteldarm, Enddarm mit Malpigischen Gefäßen und Rektalblase auf. Da nicht ganz bis zum Kopf präpariert wurde, waren der Ösophagus und die Speicheldrüsen samt Reservoir nicht sichtbar. Der dreieckig geformte Kropf ist recht groß und bräunlich gefärbt. Man konnte sehr feine Tracheen, die dicht auf ihm lagen sehen. Der Kaumagen ist dagegen klein und es entspringen dort die Blinddärme. Der anschließende dünne Mitteldarm endet bei den Malpigischen Gefäßen, die eine fädige Struktur aufweisen. Daran schließt sich der braune Enddarm an, der sich am Anfang stark zum Dickdarm erweitert. Die Rectalblase konnte nicht differenziert werden. Die unter dem Darm liegenden Geschlechtsorgane konnten wegen des Fettgewebes nicht deutlich beobachtet werden.

Diskussion :

Bei den Antennen handelt es sich um sogenannte Geißelantennen, die durch Muskeln im Scapus bewegt werden. Im Pedicellus liegt ein Mechanoreceptor, der der Orientierung dient, indem er die Stellung der Geißel relativ zum Pedicellus und die Vibrationen wahrnimmt. Ebenso dienen die langen Maxillar- und die kürzeren Lippentaster zur näheren Orientierung.

Da die Laufbeine recht primitiv sind haben sie keine weitere besondere Funktion. Sie haben lediglich zu den Krallen am Praetarsus noch ein Haftläppchen, dass zur besseren Haftung auf glatten Oberflächen und zum Klettern dient.

Die äußeren Stigmen, wovon es zwei thorakale und acht abdominale gibt, stellen die Verbindung zu den inneren Tracheen dar, die der Sauerstoffversorgung dienen. Die Cerci am hinteren Teil des Abdomen sind mit Sinneshärchen versehen und stellen umgewandelte Extremitäten dar. Es sind Vibrationsreceptoren.

Das nach der Präparation erkennbare Fettgewebe ist ein Speicher- und Syntheseorgan. Weiterhin kann es als Speicherniere dienen, indem es Abbauprodukte aufnimmt. In den Mycetocyten, Zellen des Fettkörpers, beherbergen symbiotische Bakterien, die für eine normale Entwicklung notwendig sind.

Die Tracheen halten den Fettkörper und den Darm in seiner Lage. Sie übernehmen die Aufgabe der Mesenterien.

Das nicht beobachtete Herz ist ein langer Schlauch ,der vom Hinterleib bis ins erste Brustsegment reicht. Vorne mündet es in die Aorta und das Blut in die Leibeshöhle strömen läßt. Außerdem gibt es lateral noch abgehende Gefäße. Das Blut sammelt sich im Perikardinalsinus, von wo es durch 12 Paar Ostien in die Herzkammern gelangt. Zwei Tracheenstämme flankieren das Herz. Es handelt sich hier also um einen offenen Blutkreislauf.

Die zur Verdauung dienenden Speicheldrüsen entsenden Ausfürgänge, die als gemeinsamen Speichelgang in der Mundhöhle enden. Im Kropf findet eine Vorverdauung statt und er dient auch als Speicher grober Nahrung.

Die am Kaumagen befindlichen Blinddärme resorbieren die Nahrung und sondern ein Sekret ab. Der Kaumagen selbst zerkleinert die Nahrung und gibt sie zur chemischen Weiterverarbeitung an den Kropf zurück.

Der Mitteldarm wird mit einer abgesonderten Substanz, die peritrophische Membran, vor inneren Verletzungen geschützt, wo die Verdauungsenzyme hindurchtreten können. Als Exkretionsorgane dienen die Malpigischen Gefäße, die aber nur Wasser absondern, während die Exkrete in den Zellen gespeichert werden.

Mit der Rektalblase, die in den After mündet, endet der Verdauungstrakt. Äußerlich ist der After nur sehr schwer zu erkennen.

Zu den Geschlechtsorganen des Weibchens gehören die im Abdomen liegenden, paarigen Ovarien. Sie bestehen aus je acht Ovariolen (Eiröhren), die in einen lateralen Eileiter (Oviductus lateralis) münden. Als gemeinsamen Eileiter (Oviductus communis) endet er in der Genitialkammer. Dorsal liegende Collateraldrüsen bilden ein für die Kokonbildung notwendiges Sekret das in die Kammer gelangt. in den Oviduct mündet das zweiästige Receptaculum seminis, wovon der dichtere Ast als Spermienspeicher fungiert. Die Eier werden so bei der Ablage befruchtet, wenn sie den Receptaculum passieren. Aufgrund des nicht gänzlich entfernten Fettgewebes und weil die Färbungen sehr ähnlich sind konnten diese Strukturen nicht erkannt werden. Dies kann aber auch daran liegen, dass die Ovarien nicht sehr stark ausgebildet waren. Denn das Tier enthielt ja noch fertig entwickelte Eier in der Eitasche.