Vergleichende cytologie der analpapillen, abdominalschlauche und tracheenkiemen aquatischer mückenlarven (Diptera, Nematocera)

Summary

The fine structure of various tubular appendages of the abdomen of aquatic Nematocera larvae was comparatively studied in representatives of 9 families with respect to their possible functions. These appendages are 1. the anal papillae which occur in all aquatic Nematocera larvae, 2. the abdominal tubules of red Chironomus larvae, and 3. the tracheal gills of Liponeura.

The anal papillae of all species studied possess typical transporting epithelia and, therefore, exert an osmoregulatory function as known for larval Culicidae. The presence of tracheoles in the papillar epithelium of some species suggest that they may be additionally involved in respiration comparable to the unspecialized integumental-tracheal respiration. No structural indications were observed which justify the former designations of the anal papillae as tracheal gills or blood gills.

The 5 paired tufts of tubules on the ventral side of Liponeura are densely equipped with tracheoles. Their fine structure is typical of tracheal gills and suggests that they are exclusively respiratory in function.

The abdominal tubules of red Chironomus larvae have very thin epithelia. In one of the species studied the epithelium is only 0.1 to 0.2 μm thick and resembles the respiratory epithelia of vertebrate lungs and gills, suggesting that these tubules serve as blood gills. In the second species studied the epithelium measures ca. 1 μ in thickness. The presence of short microvilli, infoldings of the basal plasma membrane and small mitochondria indicates that, to a small extent and depending on the species, the abdominal tubules are also capable of active transport.

Zusammenfassung

Die Arbeit behandelt die Feinstruktur der Analpapillen von aquatischen Larven verschiedener Arten aus 9 Familien der Nematocera sowie der Abdominalschlauche roter Chironomus-Larven and Tracheenkiemen von Liponeura. Die Analpapillen aller Arten besitzen ein typisches Transportepithel und sind daher wie bei den Culiciden von osmoregulatorischer Bedeutung. Bei einigen Arten erscheint eine zusätzliche respiratorische Funktion durch Hauttracheenatmung möglich. Für eine Deutung der Analpapillen als Tracheen- oder Blutkiemen mit ausschließlich respiratorischer Funktion fehlt die strukturelle Grundlage.

Dagegen sind die ventralen Schlauchbiischel von Liponeura mit ihrer dichten Tracheation eindeutig als Tracheenkiemen anzusprechen, während die Abdominalschlauche der untersuchten roten Chironomus-Larven ein extrem diinnes Epithel besitzen und damit Differenzierungsmerkmale zeigen, die zugunsten einer Deutung als Blutkiemen sprechen, wobei artabhängig in geringem Umfang aktive Transportleistungen hinzukommen können.