Über den Feinbau der Duftdrüsen von Feuerwanzen (Pyrrhocoris Apterus L., Geocorisae)

Summary

• 1. The 2nd abdominal gland of the larvae of Pyrrhocoris apterus L. is situated under the 4th tergite and produces there an insect-repellent scent. The whole complex of the gland consists of gland cells, channel cells, matrix cells and intermediate cells.

• 2. By means of electron microscopy the scent-production and the scent-delivery was explored:

• a) Gland Cells. The prosecretion-granules originate in the endoplasmatic reticulum and grow after entering the cytoplasm. The mature drops of secretion are carried to the channel system through microvilli. The basal membranes of the gland cells are heavily folded.

• b) Channel Cells. The channel cells form an exit duct for the scent. The initial part is the spongy structured “Köpfchen” which is connected to the microvilli of the gland cell. From here the secretion is transported to the “Endblase” which serves as a reservoir and which feeds the secretion into the gland lumen through the small chitinous “Sekretkanälchen”.

• c) Matrix Epithelium. The chitinous intima is formed by the matrix epithelium above the gland cells. Although there is no secretion here, the gland elements regenerate during the skin casting process of the larvae. Cells originating from this matrix move into the epithelium as intermediate, probably supporting cells.

• 3. The dorsal epithelium of the stink glands consists of a layer of non-glandular cells which contains red pigment. Frequently, glycogen is also enclosed here.

• 4. Accordingly, the 2nd abdominal glands demonstrate a difference to the 3rd glands in the way of the scent-ripeness and the scent-collecting within the gland cells, as well as through the great number of folds of the basal cell-membranes.

Zusammenfassung

• 1. Die 2. Abdominaldrüse der Larve von Pyrrhocoris apterus L. liegt als Hohldrüse dorsal unter dem 4. Tergit und produziert dort ein Duftsekret, das als Abwehrstoff dient. Der gesamte Drüsenkomplex setzt sich aus Drüsenzellen, Kanalzellen, Matrixzellen und Zwischenzellen (Stützzellen) zusammen.

• 2. Die elektronenmikroskopische Untersuchung lieferte ein genaues Bild von dem Sekretionsablauf:

• a) Drüsenzelle. In dem Kanalsystem des endoplasmatischen Retikulums entstehen Prosekretgranula, die nach ihrem Austritt aus den Membranen an Größe zunehmen und miteinander verschmelzen können. Die reifen Sekrettropfen werden von mikrovilliartigen Cytoplasmafortsätzen dem Kanalsystem zugeführt. Die basalen Zellmembranen weisen starke Faltenbildungen auf.

• b) Kanalzellen. Die sich apikal in die Drüse einsenkenden Kanalzellen bilden den für die Sekretabgabe nötigen Ausleitungsapparat, dessen locker strukturiertes Anfangsstück (Köpfchen) mit den Mikrovilli der Drüsenzelle in Verbindung steht. Von hier aus wird das Sekret in die Endblase transportiert, die als Reservoir dient und die Sekrete durch das Sekretkanälchen dem Drüsenlumen zuleitet.

• c) Matrixepithel. Das Matrixepithel oberhalb der Drüsenzelle bildet mit der chitinigen Intima den Abschluß zum Drüsenlumen. Sekret wird hier nicht gebildet, wohl aber werden von hier aus die Drüsenelemente während der Häutungsphasen erneuert. Abkömmlinge dieser Matrix schieben sich als Zwischenzellen mit vermutlicher Stützfunktion in den Epithelverband der Drüsenzellen ein.

• 3. Die Dorsalwand des Drüsensackes besteht aus einem einschichtigen Epithel ohne Drüsenfunktion, aber mit relativ viel rotem Pigment. Außerdem ist hier häufig Glykogen als Reservestoff eingelagert.

• 4. Die 2. Abdominaldrüse unterscheidet sich demnach von der bereits untersuchten 3. Abdominaldrüse vor allem durch die Art der Sekretreifung und -speicherung innerhalb der Drüsenzelle sowie durch die Vielzahl der basalen Einfaltungen der Zellmembranen.