Zusammenfassung
Die Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauches von verschiedenen Faktoren wurde bei folgenden terrestrischen Isopoden näher untersucht: Porcellio scaber Latr. (mehrere Populationen), Armadillidium vulgare Latr., Armadillidium granulatum Br. und Syspastus brevicornis Ebner.
Die wichtigsten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:
-
1.
Das Gewicht hat bei geschlechtsreifen Tieren, deren größte etwa dreimal so viel wogen wie die kleinsten, keinen Einfluß auf den Q02(Sauerstoffverbrauch pro Gewichtseinheit).
-
2.
Die Vorbehandlungstemperatur hat ebenfalls keinen Einfluß auf den Sauerstoffverbrauch von P. scaber, woraus geschlossen wird, daß zumindest diese Art zu keiner länger anhaltenden Temperaturregulation des Stoffwechsels fähig ist.
-
3.
Bei Hunger sinkt der mittlere Q02von P. scaber nach 8 Tagen auf etwa 60% des mittleren Ruheverbranches normaler Tiere, bei A. vulgare fällt er auf etwa 50%, bei A. granulatum auf weniger als 40%. Bei S. brevicornis hingegen ändert sich der Q02innerhalb der ersten 2 Hungerwochen gar nicht. Die Reduktion des Sauerstoffverbrauches bei den erstgenannten drei Arten verläuft diskontinuierlich.
-
4.
S. brevicornis hat einen Ruhe-Sauerstoffverbrauch von 13±3,5 mm3/g/h, das ist etwa 1/6 bis 1/8 des Verbrauches der anderen Arten und der geringste Sauerstoffverbrauch irgendeines Crustaceen ähnlicher Größe.
-
5.
Bei P. scaber hat die Population aus Cornwall einen durchschnittlich höheren Sauerstoffverbrauch als die Populationen aus Wien und Suez. Dieser Unterschied geht allein auf das Konto von Tieren mit einem relativen Darmgewicht (Darmgewicht/Körpergewicht×100) > 2,0. Tiere mit einem geringeren Darmgewicht unterscheiden sich nicht voneinander.
-
6.
Der mittlere Aktivitätsstoffwechsel von P. scaber, A. vulgare und A. granulatum beträgt etwa das Doppelte des Ruhestoffwechsels, der von S. brevicornis etwa das Fünffache.
-
7.
S. brevicornis vermag den Sauerstoffverbrauch bei Aktivität in Abhängigkeit vom Ernährungszustand zu regulieren, so daß Tiere mit leerem Darm einen signifikant niedereren Q02aufweisen als Tiere mit vollem Darm. Bei P. scaber haben Hungertiere einen signifikant geringeren Aktivitätsstoffwechsel als normale Tiere, während sich bei A. vulgare der Sauerstoffverbrauch aktiver hungernder und aktiver normaler Tiere statistisch nicht unterscheiden läßt.
-
8.
Der durchschnittliche Sauerstoffverbrauch von P. scaber ist im Frühling (März–Mai) signifikant höher als im Herbst und Winter (September–Januar). Bei A. vulgare ließ sich kein derartiger Unterschied nachweisen.
-
9.
Die Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauches von der Jahreszeit bei P. scaber gilt jedoch nur für Tiere mit beinahe leerem Darm (relatives Darmgewicht < 1,6). Tiere mit einem relativen Darmgewicht > 1,7 haben einen von der Jahreszeit unabhängigen Q02.
-
10.
Selbst unter den mehr oder minder gleichförmigen Bedingungen der Laborkultur liegt bei Herbst- und Winterindividuen von P. scaber das durchschnittliche Darmgewicht weit unter dem der Frühlings-individuen.
-
11.
Wird ein Pärchen von P. scaber isoliert gehalten, so ist der Sauerstoffverbrauch stets niedriger als in Massenkulturen und es zeigt sich vor allem kein Ansteigen des Sauerstoffverbrauches im Frühling (Frühlingsmaximum). Trotzdem erzeugte zumindest ein Pärchen unter diesen Umständen eine Brut.
-
12.
Unterschiede im Q02zwischen zwei Individuen aus ein und derselben Kultur können gleichsinnig durch eine längere Meßreihe hindurch aufrechterhalten bleiben und im Durchschnitt 50% des niederen Wertes betragen.
-
13.
Bei Freilandindividuen von P. scaber kann das relative Darmgewicht innerhalb einer gleichzeitig gefangenen Population sehr variieren und von September bis Februar sinkt der durchschnittliche Füllungszustand des Darmes.
Literatur
Allee, W. C.: Studies in animal aggregations: causes and effects of bunching in land isopods. J. exp. Zool. 45, 255–277 (1926).
Barnes, H., and M. Barnes: Studies on the metabolism of cirripeds. The relation between body weight, oxygen uptake and species habitat. Veröff. Inst. Meeresforsch. Bremerhaven 6, 515–523 (1959).
Berg, K., J. Lumbye and K. W. Ockelmann: Seasonal and experimental variations of the oxygen consumption of the limpet Ancylus fluviatilis (O. F. Müller). J. exp. Biol. 35, 43–73 (1958).
—, and K. W. Ockelmann: The respiration of freshwater snails. J. exp. Biol. 36, 690–708 (1959).
Bertalanffy, L. v.: Quantitative laws in metabolism and growth. Quart. Rev. Biol. 32, 217–231 (1957).
Brereton, J.: Le Gay: The distribution of woodland isopods. Oikos 8, 85–105(1957).
Bullock, T. H.: Compensation for temperature in the metabolism and activity of poikilotherms. Biol. Rev. 30, 311–342 (1955).
Červenková, E.: The metabolism of the cockroach Periplaneta americana during starvation. Věstn. čsl. Společ. zool. 24, 183–193, Tschechisch mit engl. Zus.fass. (1960).
Chauvin, R..: L'effet de groupe et la croissance larvaire des Blattes, des Grillons et du Phanéroptère. Bull. Soc. Zool. 21, 39–48 (1946).
Cloudsley-Thompson, J. L.: Studies in diurnal rhythms. VII. Humidity responses and nocturnal activity in woodlice (Isopoda). J. exp. Biol. 33, 576–582 (1956).
Conover, R.: Biology of Acartia clausi and A. tonsa. In: Oceanography of Long Island Sound. Bull. Bingham Oceanogr. Coll. 15, 156–233 (1956).
Dreyer, W. A.: The effect of hibernation and seasonal variation of temperature on the respiratory exchange of Formica ulkei Emery. Physiol. Zool. 5, 301–331 (1932).
Edney, E. B., and J. O. Spencer: Cutaneous respiration in woodlice. J. exp. Biol. 32, 256–269 (1955).
Edwards, G. A., and W. L. Nutting: The influence of temperature upon respiration and heart activity of Thermobia and Grylloblatta. Psyche, (Cambr., Mass.) 57, 33–44 (1950).
Edwards, R. W.: The relation of oxygen consumption to body size and to temperature in the larvae of Chironomus riparius Meigen. J. exp. Biol. 35, 383–395 (1958).
Ellenby, C.: Body size in relation to oxygen consumption and pleopod beat in Ligia oceanica L. J. exp. Biol. 28, 492–507 (1951).
Herold, W.: Beiträge zur Anatomie und Physiologie einiger Landisopoden. Zool. Jb., Abt. Anat. u. Ontog. 35, 457–526 (1913).
Kirberger, C.: Untersuchungen über die Temperaturabhängigkeit von Lebensprozessen bei verschiedenen Wirbellosen. Z. vergl. Physiol. 35, 175–198 (1953).
Krogh, A.: The comparative physiology of respiratory mechanism. University Pennsylvania Press 1941.
Kühnelt, W.: Bodenbiologie. Wien: Herold 1950.
Lühmann, M., u. O. Drees: Über die Temperaturabhängigkeit der Atmung sommerschlafender Blattkäfer. Zool. Anz. 148, 13–22 (1952).
Marshall, S. M., and A. P. Orr: A preliminary note on seasonal changes in respiration of copepods. Année biol. (3) 33, 221–226 (1957).
Marzusch, K.: Untersuchungen über die Temperaturabhängigkeit von Lebensprozessen bei Insekten unter besonderer Berücksichtigung winterschlafender Kartoffelkäfer. Z. vergl. Physiol. 34, 75–92 (1952).
Newcomer, W. S.: Digestive Carbohydrases of the Wood Louse, Porcellio. Physiol. Zool. 29, 157–162 (1956).
Nicholls, A. G.: Studies on Ligia oceanica. I. J. Mar. biol. Ass. U. Kingd. 17, 655–673 (1931).
Precht, H.: Wechselwarme Tiere und Pflanzen. In H. Precht, J. Christophersen u. H. Hensel, Temperatur und Leben. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1955.
Prosser, C. L.: Physiological variation in animals. Biol. Rev. 30, 229–262 (1955).
— (Hrsg.): Comparative animal physiology. Philadelphia: W. B. Saunders Company 1950.
Rao, K. P., and T. H. Bullock: Q10 as a function of size and habitat temperature in poikilotherms. Amer. Naturalist 88, 33–44 (1954).
Reinders, D. E.: Die Funktion der Corpora alba bei Porcellio scaber. Z. vergl. Physiol. 20, 291–298 (1933).
Scholander, P. F., C. L. Claff, J. R. Andrews and D. F. Wallach: Microvolumetric respirometry. J. gen. Physiol. 35, 375–395 (1952).
—, W. Flagg, V. Walters and L. Irving: Climatic adaptation in arctic and tropical poikilotherms. Physiol. Zool. 26, 67–92 (1953).
Shlaifer, A.: An analysis of the effect of number upon the oxygen consumption of Carassius auratus. Physiol. Zool. 12, (1939).
Sláma, K.: Oxygen consumption during the postembryonic development of Pyrrhocoris apterus (Heterometabola: Heteroptera), and its comparison with that of Holometabola. Ann. entomol. Soc. Amer. 53, 606–610 (1960).
Waterman, T. H. (Hrsg.): The physiology of Crustacea, vol. 1. New York and London: Academic Press 1960.
Weymouth, F. W., J. M. Crimson, V. E. Hall, H. S. Belding and J. I. Field: Total and tissue respiration in relation to body weight: a comparison of the kelp crab with other crustaceans and with mammals. Physiol. Zool. 17, 50–71 (1944).
Wieser, W.: Copper in Isopods. Nature (Lond.) 191, 1020 (1961).
-, u. H. Makart: Der Sauerstoffverbrauch und der Gehalt an Ca, Cu und einigen anderen Spurenelementen bei terrestrischen Asseln. Z. Naturforsch. (1961 im Druck).
Will, A.: Körpergröße, Körperzeiten und Energiebilanz. VI. Mitt. Körpergröße und O2-Konsum bei Schaben und Asseln (Isopoden). Z. vergl. Physiol. 34, 20–25 (1952).
Zeuthen, E.: Body size and metabolic rate in the animal kingdom, with special regard to the marine micro-fauna. C. R. Lab. Carlsberg, Sér. chim. 26, 17–161 (1947).
—: Oxygen uptake as related to body size in organisms. Quart. Rev. Biol. 28, 1–12 (1953).
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Wieser, W. Parameter des Sauerstoffverbrauches. Z. Vergl. Physiol. 45, 247–271 (1962). https://doi.org/10.1007/BF00302325
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00302325