Vergleichende Untersuchungen zum photo-geotaktischen Winkeltransponieren pterygoter Insekten

Summary

The taxonomic distribution of intra- and intermodal transposition of geo- and photomenotactic angles was studied in pterygote insects and a system analysis of this performance has been started.

• 1. After transposition a light (or gravity) angle may correspond to either one, two or four gravity (or light) angles. This may be explained by the four possible combinations of choice between right and left side and between positive and negative signs. Very often opposite signs of photo- and geotaxis are associated.

• 2. The efferent turning order, the “course order”, an essential functional element of the compensation theory of the menotaxis, could be demonstrated anew. With a new method it could be shown that a reactive turning after forced circling changes the geophototactic “course order” and thus shifts the angle of the menotactic course.

• 3. In transposition of values of angles the “course order” may be regarded as the only transferred physiological item. Systematic errors frequently observed in transposition may be explained by afferent turning tendencies of variable size due to different stimulus strength.

• 4. The accuracy in the transposition can be quantified by information analysis. In intramodal transposition the transinformation is larger than in intermodal transposition, i. e. the dispersion of transposed angles is reduced. The transinformation in transposition can be enlarged by training.

• 5. Transposition from phototaxis to geotaxis and vice versa (= intermodal transposition) can be shown to occur in all superorders of the Pterygota. Right-left changes of angles and change of sign of geo- and phototaxis being widespread among the Pterygota, the fourfold transposition is to be regarded as ancestral (plesiomorphic) within this systematic unit and the unambiguous transposition as secondary (apomorphic).

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit wurde die taxonomische Verbreitung des intra- und intermodalen Transponierens von Photo- und Geotaxiswinkeln bei pterygoten Insekten untersucht und eine Systemanalyse dieser Leistung begonnen.

• 1. Das Winkeltransponieren der Pterygoten kann ein-, zwei- und vierdeutig sein, was sich durch die vier Schaltkombinationen der mehr oder weniger freien Wahl von Seite und Vorzeichen bei Geotaxis und Phototaxis beschreiben und erklären läßt. Vielfach sind entgegengesetzte Vorzeichen der Geotaxis und der Phototaxis bevorzugt gekoppelt.

• 2. Für das von der Kompensationstheorie der Menotaxis geforderte Drehkommando konnten neue Nachweise und eine neue Nachweismethode erbracht werden. Eine reaktive Dreherregung nach einem erzwungenen Kreislauf kann das gemeinsame photo-geotaktisohe Drehkommando und damit den Menotaxiswinkel ändern.

• 3. Das Drehkommando darf als die einzige beim Transponieren der Winkelbeträge übertragene physiologische Größe angesehen werden. Häufig zu beobachtende Winkelverzerrungen beim Transponieren lassen sich durch unterschiedliche Stärke der beteiligten Drehtendenzen erklären.

• 4. Die Güte der Transponierleistung läßt sich durch die Informationsanalyse quantitativ fassen. Die Transinformation beim intramodalen Transponieren ist größer als beim intermodalen, d.h. die Streufehler sind geringer. Durch Dressur kann die Transinformation beim Transponieren erhöht werden.

• 5. Winkeltransponieren von der Phototaxis auf die Geotaxis und umgekehrt (= intermodales Transponieren) läßt sich innerhalb aller Pterygoten-Überordnungen nachweisen. Da ferner bei den Pterygoten Seiten- und Vorzeichenwechsel beim Transponieren weit verbreitet sind, wird das vierdeutige Transponieren in dieser Gruppe als phylogenetisch ursprünglich (plesiomorph), das eindeutige als abgeleitet (apomorph) betrachtet.