Zur funktionellen Morphologie der Speicheldrüsen von Homopteren

Zusammenfassung

• 1. Das sekretableitende System in den Speicheldrüsen von Myzus persicae (Sulz.) besteht aus einem derbwandigen, interzellulär liegenden Sekretkanal, der von besonderen Kanalzellen umgeben ist. Das Cytoplasma dieser Zellen ist locker strukturiert, ein zusammenhängendes endoplasmatisches Retikulum ist nicht ausgebildet, die lateralen Zellgrenzen sind vielfältig verzahnt.

• 2. Die Zellmembran des apikalen Bereiches jeder Kanalzelle ist zum Sekretkanal hin in ausgedehnten Falten angeordnet. Hierdurch entsteht rings um das Kanalrohr — in den Drüsenlappen selbst ebenso wie in den Ausführgängen — ein Faltenkranz („Corona sinuosa“), der dem lichtmikroskopisch beschriebenen „Hof“ bzw. der „Streifenzone“ oder dem „Binnenbläschen“ des Sekretkanals in anderen Insektendrüsen entsprechen dürfte. Der Faltenkranz ist im Bereich der Hauptzellen der Hauptdrüse nur schwach, im Bereich der Deckzellen besonders stark ausgebildet.

• 3. Durch die Einfaltungen der Zellmembran entstehen längs verlaufende, feine blattoder leistenartige Fortsätze der Zelle. Für diese charakteristischen morphologischen Einheiten des Faltenkranzes wird in Gegenüberstellung zu den Mikrovilli der Ausdruck Mikrosinus vorgeschlagen.

• 4. Zwischen den Mikrosinus sind enge interzelluläre Fugenräume, die sich insbesondere in der Nebendrüse und ihrem Ausführgang zu größeren Interzellularräumen erweitern können. Diese Räume erscheinen bei der Nebendrüse mit unkontrastiertem Inhalt, im Bereich der Deckzellen und den Ausführgängen dagegen mit stark kontrastiertem Inhalt gefüllt.

• 5. Der Inhalt des Sekretkanals ist im Bereich der Nebendrüse und ihrem Ausführgang unkontrastiert (vermutlich die wässerige Form des Speichels), im distalen Bereich der Hauptdrüse ist er ebenfalls unkontrastiert, im proximalen Bereich (Deckzellen) dagegen stark kontrastiert. In den Ausführgängen selbst wechselt das Bild.

• 6. Der Sekretkanal ist an seinem distalen Ende in der Nebendrüse und vermutlich auch in der Hauptdrüse offen. In der Nebendrüse steht diese Öffnung in Verbindung mit den intrazellulären Sekretkanälchen („Schlauchkomplexen“) der Drüsenzellen, in der Hauptdrüse mittelbar mit Myofibrillen (Pumpmechanismus). Verzweigungen des Sekretkanals wurden nur im Bereich der Deckzellen beobachtet.

• 7. Große Interzellularräume kommen auch zwischen den Zellmembranen von Kanal- und Drüsenzellen vor.

• 8. Das Prosekret gelangt in der Nebendrüse sicherlich aus den intrazellulären Sekretkanälchen durch das offene Ende des Sekretkanals in diesen hinein. Das Entsprechende trifft vermutlich für das distale Ende des Sekretkanals in der Hauptdrüse zu. Im übrigen Teil der Hauptdrüse scheinen die Interzellularräume eine besondere Rolle zu spielen. Dabei dringt das Prosekret vermutlich unmittelbar aus den Drüsenzellen in den Interzellularraum ein (vgl. Punkt 7). Eine andere Möglichkeit, daß das Prosekret durch blasige Ausstülpungen zunächst in die Kanalzellen und von hier aus erst in die interzellulären Fugenräume des Faltenkranzes gelangt, wird diskutiert.

• 9. Der Faltenkranz hat offenbar insbesondere im Bereich der Ausführgänge eine Funktion bei der Weiterverarbeitung des Prosekrets, wobei das Prinzip der Vergrößerung der Zelloberfläche gegenüber einem kleinen Raum (Kanalwand) in besonders interessanter Form verwirklicht ist. Die zahlreichen kleinen Mitochondrien in der Peripherie des Faltenkranzes werden die Energie für Stofftransporte liefern.

• 10. Die Membraneinfaltungen der apikalen Zelloberfläche der Kanalzellen, ihre faltenkranzähnliche Anordnung um den Sekretkanal sowie transversal verlaufende Zellfortsätze werden in einer schematischen Zeichnung verdeutlicht, in der versucht wird, die gesamte räumliche Anordnung des Strukturkomplexes darzustellen.