10. Insecta - Basierend auf dem Skript und der Vorlesung von Prof. Starck PDF

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Basierend auf dem Skript und der Vorlesung von Prof. Starck...

Description

Insecta 1. Autapomorphie       

Fehlen der 2ten Antennen ektodermale Malpighische Schläuche Gliederung des Körpers in Kopf (6 Segmente), Thorax (3 Segmente) und Abdomen (ursprünglich 11 Segmente) Verschmelzung der 2ten Maxillen zum Labium Coxalsäckchen Dorsalgang Styli

2. Körpergliederung Pterygota (geflügelte Insectea) Kopf: Acron + 6 Segmente  1. 2. 3.

4. 5. 6.

Acron => Facettenauge Präantennalsegment Anntenalsegment Intercalarsegment a. Labrum (Oberlippe): eine vor der Mundöffnung stehende unpaare Duplikatur der Cuticula, -> keine Extremität! Mandibeln Maxillen Labium (Unterlippe)

Thorax: 3 Segmente 1. 2.

3.

Prothorax a. Laufbeine Mesothorax a. Laufbeine b. Flügel -> keine Extremität sondern Körperanhänge Metathorax a. Laufbeine b. Flügel

Abdomen: Maximal 11 Segmente 1.-7. Segment: meist keine Extremitäten 8.+9. Segment: orthopteroider Legeapparat 11. Segment: kann Cerci tragen

Vergleich Tagmata zu Crustacea Vergleichsmethode: Hox-Gen Expressionsmuster Feststellung: Thorax und Abdomen von Insecta (hier Drosophila) entsprechen ganzem Rumpf von Crustacea (Artemia) Abdomen von Insecta entsprecheneinem Teil des Rumpfes von Crustacea -> Abdomen wie bei Crustacea gibt es bei Insecta nicht Die Termini Thorax und Abdomen werden benutzt um die Körpergliederung zu beschreiben, sind aber morphologisch nicht mit den gleichen Begriffen für Crustacea zu vergleichen.

Vergleich Gliederung der Extremitäten Chilopoda nicht behandelt

3. Flugmuskulatur Indirekter Flügelantrieb: z.B. Drosophila   

Muskeln setzten nicht direkt an Flügel an, sondern dorsal am Metathorax => Dorsoventralmuskel Bei Muskelkontraktion klappt Flügel um Flügelsenker verlaufen von vorne nach hinten

Direkter Flügelantrieb: z.B. Heuschrecke, Libelle, Eintagsfliege  

Muskeln direkt mit Flügel verbunden; einer für Aufschlag, einer für Abschlag Analog zu Beuger-Strecker-Prinzip beim Menschen

4. Mundwerkzeuge   

Entsprechen „Extremitäten des Kopfes“ Extremitäten sind gegeneinander bewegliche Einzelelemente unterteilt (außer Mandibel) Abfolge von Mandibel, Maxille und Labium + jeweiliger Einzelsegmente ist immer gleich aber sehr starke Abwandlungen in Form und Funktion

Schabe: Leckend-kauend (laut Skript)/Beißend-kauend (laut PP VL) Mandibel: kräftige, mit „Zähnen“ besetzte Strukturen -> zum herausbeißen von größeren Stücken aus Nahrungsbrocken Labium: Hinterer Abschluss des Mundraumes -> Unterlippe Hypopharynx: Weichhäutige Struktur an Vorderseite des Labiums -> fungiert als Zunge

Honig-Biene: Leckend-saugend Mandibel: Nicht in den Aufbau des Rüssels einbezogen -> zum Kneten von Wachs

Stechmücke: Stechend-saugend Hypopharynx bildet Speichelrohr Mandibeln = zarte lange Stechborsten Nahrungsrohr: wird von Labrum und Hypopharynx gebildet Labium: unpaar, Abschluss der Mundwerkzeuge -> Führungsschiene für Stechapparat

Fliege: Maxillen weitgehend reduziert, Maxillarpalpen erhalten Hypopharynx bildet Speichelrohr Nahrungsrohr: wird von Labrum und Hypopharynx gebildet Rüssel: wird von Praementum und Labium gebildet, Nahrungsrohr liegt in Rinne von Rüssel Saugrohr: wird von Nahrungsrohr und Speichelrohr gebildet Pseudotracheen: Nehmen Kapillarflüssigkeit auf und transportieren sie zur Rüsselöffnung

5. Orthopteroider Legeapparat

Apparat zur Ablage von Eiern in ein Substrat (bei weiblichen Insekten). Bei ursprünglichen Insekten orthopteroider LA. Aufbau aus Extremitätenanlagen des 8. und 9. Hinterleibsegments (Genitalsegmente, Gonopoden). Legerohr besteht aus röhrenförmig zusammengelegten Valven/Valvulae der Gonapophysen, die an Valvifer anhängen:  

1. Valvifer: Ventral, rechts und links am 8. Abdominalsegment o Trägt 1. Valvulae, nach hinten gerichtet 2. Valvifer: am 9. Abdominalsegemnt o Trägt 2. Valvuale o Trägt paarige 3. Valvulae = Scheide in der das vierteilige Rohr in Ruhelage aufbewahrt wird

Sternit des 8. Segments ist plattenförmig über Basis des Ovipositors geschoben = Subgenitalplatte

6. Bienenstachel: Hymenopteren-Stachel Leitet sich in allen Elementen vom Legeapparat ab ist aber nicht mit den Reproduktionsorganen verbunden.   

Wird von 8ten, 9ten, 10ten Abdominalsegment gebildet. (8tes + 9tes Stachel, 10tes Stachelscheide) Nicht sichtbar da diese Segmente in Stachelkammer im 7ten Abdominalsegment verlagert sind. Dorsale Sklerite (eigentlich für Körperbedeckung) werden in funktionellen Aufbau mit einbezogen o 8tes Segment -> Stigmenplatte o 9tes Segment -> quadratische Platte

Abkürzungen: S, Stachel; SK, Stachelkammer im 7ten Abdominalsegment; GD, Giftdrüse; GR, Giftreservoir; AD, akzessorische Drüse (Dufour Drüse).

Vergleich Terminologie von Stachel und Legeapparat

Gleiche Elemente haben unterschiedliche Bezeichnungen bei Biene und Heuschrecke. Trotzdem alles die gleichen Körperbauteile

6. Innere Anatomie Folgt weitgehend dem Grundplan der Arthropoda, wie er bei Chelicerata. Im Querschnitt ist der Körper (des Abdomens) durch 2 horizontale Septen (dorsales und ventrales Diaphragma) in 3 Räume untergliedert, dorsal den Perikardialsinus, in der Mitte den Periviszeralsinus, und ventral den Perineuralsinus. Der Herzschlauch liegt im Perikardialsinus, der Darmtrakt, Reproduktionsorgane und Exkretionsorgane im Periviszeralsinus und das Nervensystem im Perineuralsinus. Dorsales und ventrales Diaphragma sind als Strukturen auch wichtig um den Haemolymphstrom in Körper zu lenken. Die Tracheen des Atmungssystems, reichen bis zu den Geweben und Zellen aller Organe.

Tracheensystem

    

Sind Segemntal angelegt Haben paarige Öffnungen in den Metapleuralfalten jeden Segments Sind ektodermalen Ursprungs -> mit Cuticula ausgekleidet -> müssen gehäutet werden Enden über Tracheolen in den Zellen der Verbrauchorgane Anastomisieren im Körper (verbinden sich untereinander)

Verdauungsorgane Vorderdarm Ektodermaler Ursprung -> Häutung Wirkung der Saugpumpe gegeben durch  

Cibarium: Raum hinter Mundöffnung, starke Muskeln setzten an Pharynx: Kann auch mit starken Muskeln ausgestattet sein

Mitteldarm Endodermaler Ursprung 

Drüsenzellen produzieren Verdauungsenzyme und peritrophische Membran (Schutz vor mechanischer Verletzung durch Nahrung)

Malpighische Drüse Ektodermaler Ursprung -> Häutung  

Entspringt aus Übergangsbereich von Mitteldarm/Enddarm Organ für Exkretion Stickstoffhaltiger Stoffe

Enddarm Ektodermaler Ursprung -> Häutung

Hämolymphsystem und Kreislauforgane    

Offenes Gefäßsystem Der Herzschlauch liegt dorsal Die Hämolymphe strömt im Herzschlauch von hinten nach vorne Anterior mündet der Herzschlauch in die dorsale Aorta

Funktion Herz:    

7.

Herz ist muskulöser Schlauch aus Ringmuskulatur Peristaltische Kontraktion sorgen für Blutstrom nach vorne Muskeln des dorsalen Diaphragmas fungiert als Antagonist: Dehnen Herzschlauch Während der Diastole strömt Hämolymphe aus Pericard übersegmental angelegte Ostien in Herzschlauch

Homologie Kriterien

Kriterium der Lage Gleicher Lagebezug von mehreren Elementen weist auf Abstammungsgleichheit hin

Kriterium der Kontinuität Kontinuierliche Abwandlung von Strukturen in bekannten phyletischen Verwandschaftsgruppen weist auf Homologie hin

Kriterium der spezifischen Qualität Gleicher Aufbau von (morphologischen) Elementen weist auf Abstammungsgleichheit hin

-> Drosophila sp. 1. Äußere Morphologie - Sind sexualdimorph. Unterscheidung Männchen/Weibchen:  

Männchen: Abdomen rundlich, Genitalanhänge größer, Geschlechtskämme (sex combs) an den Vorderbeinen Weibchen: größer, Abdomen spitz, Ovipositor am posterioren Abdominalsegment

- Halteren: zu Schwingkölbchen reduzierte Flügel, dienen der Orientierung im Raum - Erste Antennen sind keulenförmig - Indirekte Flügelmuskulatur...