Morphologie, Larvalentwicklung und Haarsensillen des Tastbeinpaares der Gei\elspinneHeterophrynus longicornis Butler (Arach., Amblypygi)

Summary

The whip spiderHeterophrynus longicornis uses cuticular hair sensilla for orientation. Bristles and trichobothria occur mainly on the walking legs. The first pair of legs, which are modified appendages, bear five additional types of sensilla as well as three other sensory structures.

The hair sensilla of different developmental stages were studied by light- and scanning electron microscopy for quantitative evaluations. Transmission electron microscopy permitted to attribute the following tentative functions to certain sensilla: bristles — contact chemoreception and mechanoreception; trichobothria — mechanoreception (‘touch-at-a-distance’); porous sensilla (2 types)— olfaction; club sensilla — chemoreception (hygroreception?); rod sensilla — chemoreceptors. The modified claws, the ‘pit organ’ and the ‘plate organ’ are supposedly also chemoreceptors (eventually humidity and/or thermoreceptors).

Based on the number of sensilla on the tarsus of a first leg we calculated a theoretical number of 2250 axons for the first tarsal segment and 21 500 axons for the level of the last tarsal segment. Actual counts done on EM-pictures yielded very similar numbers. This means that practically all nerve fibres (0.2/gmm diameter) are afferent and that all of them proceed toward the CNS. Furthermore, each tarsal nerve contains one or several giant fibres (10–20Μm diameter) which receive synapses from small axons already in the distalmost segment 1. We interpret this findings as a fast conduction pathway to relate peripheral stimuli quickly to the CNS.

A comparison with the few studies on other Amblypygi renders it likely that their sensory equipment is rather similar, which corresponds to their similar life habits.

Zusammenfassung

Die Gei\elspinneHeterophrynus longicornis orientiert sich überwiegend mit Hilfe von cuticularen Haarsensillen. Borstenhaare und Trichobothrien treten besonders an den Beinen auf. Das zu einem Tastbein umgeformte, vielfach gegliederte 1. Beinpaar trÄgt au\erdem 5 weitere Typen von Haarsensillen- und 3 anders gestaltete cuticulare Sinnesorgane.

Die Haarsensillen der verschiedenen Entwicklungsstadien der Gei\elspinne wurden licht und rasterelektronenmikroskopisch untersucht und ausgezÄhlt. Anschlie\ende elektronenmikroskopische Untersuchungen erlauben die Zuordnung folgender physiologischer Funktionen: Borstenhaare — Kontaktchemo- und Mechanorezeptoren; Trichobothrien — Mechanorezeptoren („Ferntastsinnesorgane“); Porenhaare (2 Typen) — olfaktorische Chemorezeptoren; Kölbchenhaare — Chemorezeptoren i.w.S. (auch hygrosensitiv?); StÄbchenhaare (2 Typen) — Chemorezeptoren i.w.S. Die umgeformten Krallen sowie das „Gruben“- und das „Plattenorgan“ sind vermutlich ebenfalls Chemorezeptoren i.w.S. (auch hygro-thermosensitiv?).

Aus der Anzahl der Sensillen des Tastbeintarsus ergibt sich eine theoretische Axonzahl von 2250 an der Spitze bzw. 21 500 an der Basis. AuszÄhlungen von EM-Schnittbildern stimmen damit gut überein. Alle Fasern (Φ um 0,2 Μm) sind wahrscheinlich afferent und ziehen getrennt zum ZNS. Daneben finden sich in jedem Tarsalnerv eine oder mehrere Riesenfasern (Φ 10–20Μm), auf die kleinere Axone bereits vom Glied 1 an aufgeschaltet werden. Wahrscheinlich handelt es sich hier um ein „Schnelleitsystem“, das periphere Reize möglichst rasch zum ZNS bringt.

Ein Vergleich mit Untersuchungen an anderen Arten macht wahrscheinlich, da\ die Ausstattung mit Sinnesorganen innerhalb der Ordnung Amblypygi sehr Ähnlich ist und damit der Ähnlichen Lebensweise der Arten entspricht.