Das postembryonale wachstum von hirnteilen bei Apis mellifica L. und Myrmeleon europaeus L.

  • Elisabeth Lucht-Bertram
Article

Zusammenfassung

  1. 1.

    Mit Hilfe histologischer \:Untersuchungen wurde das Wachstum der Hirne und ihrer wichtigsten Zontren bei den drei Kasten von Apis an 52 Larven, 27 Puppen und 15 Imagines sowie bei 22 Individuen von Myrmeleon analysiert. Hierbei wurden die jeweiligen Hirn- bzw. Strukturvolumina sowie deren Allometricexponenten ermittelt.

     
  2. 2.

    Die Hauptwachstrumsphase des Oberschlundganglions liegt bei den Bienen in der Puppenzeit. Die unterschiedlich lange Entwicklungszeit der Kasten ist nicht ausschlaggebend f\:ur die verschiedeno Ausbildung des Hirns. Vielmehr ist jede Kaste durch besondere Wachstumsgradienten charakterisiert. Das Oberschlungdganglion von Myrmeleon w\:achst in der Larvenzeit negativ allometrisch. Seine Hauptwachstumsphase liegt ebenfalls in der Puppenzeit.

     
  3. 3.

    Die Lobi optici werden bei den Bienen schon embryonal angelegt. Sie waehsen zun\:achst bei allen drei Kasten gleichm\:a\sBig positiv alllometrisch und dann fast isometrisch. W\:ahrend sich der Wachstumsgradient bei den Drohnen nicht mehr \:andert, zeigen die beiden weiblichen Morphen vom Beginn der Puppenzeit an eine negative Allometrie. Es ist also nicht etwa das Wachstum der Lobi optici der Drohne verst\:arkt, sondern das der Arbeiterin und K\:onigin abgeschw\:acht. Die positiv allometrisch wachsenden Sehmassen entwickeln sich in der Larvenzeit in der Reihenfolge Medulla externa, Medulla interna, Lamina ganglionaris.

    Der lavale Lobus optieus von Myrmeleon, der eine kleine Sebmasse besitzt, degeneriert zum größten Teil während der Metamorphose. Der Lobus opticus der Komplexaugen bat seine Hauptwachstumsphase in der Puppenzeit. Die Fasermassen der Lobi optici wachsen positiv allometrisch. Der Grad der positiven Allometrie nimmt in der Reihenfolgo Medulla externa, Medulla interna, Lamina ganglionaris ab.

     
  4. 4.

    Die Antennalglomeruli der Bienen werden im dritten Larvenstadium ausgebildet. Sie wachsen bei allen drei Kasten positiv allometrisch. Bei den Drohnenimagines sind sie absolut am gr\:o\sBten.

    Bei Myrmeleon sind die Antennalglomeruli sehon im ersten Larvenstadium vorhanden. Sie wachsen in der Larvenzeit sehwach und in der Puppenzeit stark positiv allometrisch. Die männliehe Imago hat größere Antennalglomeruli als die weibliche.

     
  5. 5.

    Die Corpora pedunculata sind bei Apis vom zweiten Larvenstadium an zu erkennen. Sie wachsen bei allen drei Kasten positiv allometrisch; aber von Anfang an f\:ur die weiblichen und m\:annlichen Tiere unterschiedlich. Die beiden weiblichen Morphen zeigen vom Beginn der Puppenzeit an verschiedene Wachstumsintensit\:aten. Bei der Arbeiterin sind die Corpora pedunculata relativ und absolut am gr\:o\sBten.

    Die Corpora pedunculata von Myrmeleon wachsen in der Larvenzeit positiv und in der Puppenzeit negativ allometrisch.

     
  6. 6.

    Der Zentralk\:orper ist bei den Bienen vom dritten Larvenstadium an kenntlich. Er w\:achst vorwiegond positiv, bei den Drohnen jedoch vom Beginn der Puppenzeit an negativ allometrisch. Sein absoluter Wert ist bei der ausgewachsenen Droline am gr\:o\sBten. Eine umgekchrte Proportionalit\:at zwischen Zentralk\:orper- und Corpora pedunculata-Gr\:o\sBe ist bei den Imagines der drei Kasten deutlich.

    Bei Myrmeleon wächst der Zentralkörper, der pränatal angelegt ist, in der Larvenzeit negativ und in der Puppenzeit positiv allometrisch. Es besteht eine Korrelation im Wachstum von Zentralkörner und Corpora pedunculata.

     
  7. 7.

    Der Protocerebrallobus ist bei Apis bereits embryonal entwickelt. Erw\:achst bei den weiblichen Tieren positiv allometrisch, bei den Drohnen vom Beginn der Puppenzeit an negativ allometrisch.

    Bei Myrmeleon ist der Protocerebrallobus relativ groß. Er wächst in der Larvenzeit negativ und in der Puppenzeit positiv allometrisch.

     
  8. 8.

    Ein Vergleich der bisher in Larven- wie Imaginalstadien quantitativ analysierten Hirne von Holometabolen und Heterometabolen lehrt, da\sB bei den letzteren eine positiv allometrische Hauptwachstumsphase in den ersten Larvenstadien, bei ersteren dagegen vornehmlich im Puppenstadium bzw. im letzten Larvenstadium (Culex) vorliegt.

    Die Ontogenese der einzelnen Sinneszentren steht jeweils im Einklang mit ihrer Beanspruchung in der Larven- oder Imaginalzeit.

     

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Alten, H. v.: Zur Phylogenie des Hymenopterengehirns. Jena. Z. Naturwiss. 46, 511–590 (1910).Google Scholar
  2. Armbruster, L.: Zur Bienenmetamorphose. Arch. Bienenk. 18, 107–117 (1937).Google Scholar
  3. Ast, F.: Über den feineren Bau der Facettenaugen bei Neuropteren. Zool. Jb., Abt. Anat. u. Ontog. 41, 411–458 (1920).Google Scholar
  4. Barendrecht, G.: Zur Frage der sog. „hinteren Wurzel” der Corpora pedunculata bei den Insekten. Zool. Anz. 100, 49–52 (1932).Google Scholar
  5. Bertalanffy, L. v.: Theoretische Biologie II. Berlin-Zehlendorf 1942.Google Scholar
  6. Bierbrodt, E.: Der Larvenkopf von Panorpa communis L. und seine Verwandlung mit besonderer Berücksichtigung des Gehirns und der Augen. Zool. Jb., Abt. Anat. u. Ontog. 68, 49–136 (1942).Google Scholar
  7. Bretschneider, F.: Der Zentralkörper und die pilzförmigen Korper im Gehirn der Insekten. Zool. Anz. 41, 560–569 (1913).Google Scholar
  8. — Über die Gehirne der Küchenschabe und des Mehlkäfers. Jena. Z. Naturwiss. 52, 269–362 (1914).Google Scholar
  9. Brun, G.: Zur Frage der sog.,„Ocellarglomeruli” und der efferenten Verbindungen der pilzhutförmigen Körper des Insektengehirns, speziell bei den sozialen Hymenopteren. Zool. Anz. 97, 145–155 (1932).Google Scholar
  10. Buchner, R.: Beeinflussung der Große der Arbeitsbiene durch Raum- und Nahrungsmangel während der Larvenzeit. Wilhelm Roux' Arch. Entwickl. Mech. Org. 146, 544–579 (1953).Google Scholar
  11. Doflein, F.: Der Ameisenlöwe. Jena 1916.Google Scholar
  12. Drescher, W.: Regenerationsversuche am Gehirn von Periplaneta americana. Z. Morph. Ökol. Tiere 48, 576–649 (1960).Google Scholar
  13. Ehnbom, K.: Studies on the central and sympathetic nervous system and some sense organs in the head Of neuropteroid insects. Lund 1948.Google Scholar
  14. Friedrich, H.: In H. G. Bronn: Klassen und Ordnungen des Tierreichs, Bd. V, 3. Abt. XII. Buch: Neuroptera, Leipzig 1953.Google Scholar
  15. Frisch, K. v.: Aus dem Leben der Bienen, 6. Aufl. Berlin- Göttingen-Tleidelberg: Springer 1959.Google Scholar
  16. Gejvall, N. G.: Untersuchungen über die relative und absolute Größe der verschiedenen Hirnzentren von Apis m. Kungl. fysiogr. Sällsk. Lund. Förh. 5, 22–32 (1934).Google Scholar
  17. Gontarski, H.: Der Nachschaffungsinstinkt beim Bienenvolk. Insects sociaux 3, 347–349 (1956).Google Scholar
  18. Goossen, H.: Untersuchungen an Gehirnen verschieden großer jeweils verwandter Coleopteren- u. Hymenopterenarten. Zool. Jb., Abt. allg. Zool. u. Physiol. 62, 1–64 (1949).Google Scholar
  19. Hanström, B.: Vergleichende Anatomic des Nervensystems der wirbellosen Tiere. Berlin 1928.Google Scholar
  20. Harker, J. E.: Diurnal rhythms in the animal kingdom. Biol. Rev. 33, 1–52 (1958).CrossRefGoogle Scholar
  21. Hinke, W.: Das relative postembryonale Wachstum der Hirnteile von Culex pipiens, Drosophila melanogaster und Drosophila-Mutanten. Z. Morph. Ökol. Tiere 50, 81–118 (1961).Google Scholar
  22. Holmgren, N.: Zur vergleichenden Anatomie des Gehirns von Polychaeten, Onychophoren, Xiphosuren, Arachniden, Crustaceen, Myriapoden und Insekten. Kgl. Svenska Vet.-Akad. Handl. 56, 1–303 (1916).Google Scholar
  23. Hüsing, J. O.: Variabilitätsstudien an den Corpora pedunculata von Apis m. L. Ber. über die 8. Wanderversammlung Dtsch. Entomologen, S. 178–183, 1953.Google Scholar
  24. Huxley, J. S.: Problems of relative growth. London 1932.Google Scholar
  25. —, u. G. Teissier: Zur Terminologie des relativen Größenwachstums. Biol. Zbl. 56, 381–383 (1936).Google Scholar
  26. Jonescu, C.: Vergleichende Untersuchungen über das Gehirn der Honigbiene. Jena. Z. Naturwiss. 45, 111–180 (1909).Google Scholar
  27. Kietz, D.: Untersuchungen über die Ontogenese der Corpora pedunculata bei Apis m. L. Wissenschaftl. Z. Martin-Luther-Univ. Halle-Wittenberg 9, 239–246 (1960).Google Scholar
  28. Korn, W.: Die Muskulatur des Kopfes und des Thorax von Myrmeleon europaeus und ihre Metamorphose. Zool. Jb., Abt. Anat. u. Ontog. 68, 273–330 (1943).Google Scholar
  29. Ludwig, A. (hrsg. J. O. Hüsing): Die Honigbiene. Die Neue Brehm-Bücherei, 2. Aufl. Leipzig 1952.Google Scholar
  30. Ludwig, W.: Notiz zur schnellen Evolution der Fähigkeiten der Arbeiter in Insektenstaaten. Zool. Anz. 160, 244–248 (1958).Google Scholar
  31. Lukoschus, F.: Untersuchungen zur Metamorphose der Honigbiene (Apis mellifica L.). Insects sociaux 2, 147–162 (1955).Google Scholar
  32. — Untersuchungen zur Entwicklung der Kastenmerkmale der Honigbiene (Apis m.). Z. Morph. Ökol. Tiere 45, 157–197 (1956/57).Google Scholar
  33. Neder, R.: Allometrisches Wachstum von Hirnteilen bei drei verschieden großen Schabenarten. Zool. Jb., Abt. allg. Zool. u. Physiol. 77, 411–464 (1959).Google Scholar
  34. Pandazis, G.: Über die relative Ausbildung der Gehirnzentren bei biologisch verschiedenen Ameisenarten. Z. Morph. Ökol. Tiere 18, 114–169 (1930).Google Scholar
  35. Panow, A. A.: On the problem of glomerular structure formation of neuropyle of the olfactory lobe of the insect brain. Chair of Entomol. State Univ. Moscow 1959.Google Scholar
  36. Pflugfelder, O.: Volumetrische Untersuchungen an den Corpora allata der Honigbiene. Biol. Zbl. 67, 223–241 (1948).Google Scholar
  37. Rensch, B.: Neuere Probleme der Abstammungslehre, 2. Aufl. Stuttgart 1954.Google Scholar
  38. — Die Abhängigkeit der Struktur und der Leistungen tierischer Gehirne von ihrer Größe. Naturwissenschaften 45, 145–154, 175–180 (1958).Google Scholar
  39. — Trends towards progress of brains and sense organs. Cold Spr. Harb. Symp. quant. Biol. 24, 291–303 (1959).Google Scholar
  40. Risler, H.: Die somatische Polyploidie in der Entwicklung der Honigbiene und die Wiederherstellung der Diploidie bei den Drohnen. Z. Zellforsch. 41, 1–78 (1954).PubMedGoogle Scholar
  41. Sanchez, S.: Contribution à la connaissance de la structure des corps fungiformes (calices) et leurs pédicules chez la blatte commune (Stylopyga-Blatta). Trav. Lab. Rech. biol. Univ. Madr. 31 (1933).Google Scholar
  42. Sundermeier, W.: Der Hautpanzer des Kopfes und des Thorax von Myrmeleon europaeus und seine Metamorphose. Zool. Jb., Abt. Anat. u. Ontog. 66, 291–348 (1940).Google Scholar
  43. Teissier, G.: Recherches morphologiques et physiologiques sur la croissance des insects. Trav. Stat. biol. Roscoff 9, 29–238 (1931).Google Scholar
  44. Vogel, R.: Zur Kenntnis des feineren Baus der Geruchsorgane der Wespen und Bienen. Z. wiss. Zool. 120, 281–324 (1923).Google Scholar
  45. Vowles, D. M.: The structure and connexions of the Corpora pedunculata in bees and ants. Quart. J. micr. Sci. 96, 239–255 (1955).Google Scholar
  46. Weber, H.: Grundriß der Insektenkunde, 3. Aufl. Stuttgart 1954.Google Scholar
  47. Weyer, F.: Über drüsenartige Nervenzellen im Gehirn der Honigbiene Apis m. L. Zool. Anz. 112, 137–141 (1935).Google Scholar
  48. Zander, E.: Die Ausbildung des Geschlechts bei der Honigbiene. Z. angew. Entom. 3, 1–74 (1916).Google Scholar
  49. Ziegler, H. E.: Der Begriff des Instinktes einst und jetzt. Eine Studie über die Geschichte und die Grundlagen der Tierpsychologie. Die Gehirne der Bienen und Ameisen, 2. Aufl. Jena 1910.Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1962

Authors and Affiliations

  • Elisabeth Lucht-Bertram
    • 1
    • 2
  1. 1.Zoologischen Institut der Universität MünsterMünsterGermany
  2. 2.Institut für Bienenkunde der Universität BonnBonnGermany

Personalised recommendations