Evolution of the olfactory system in Myriapoda
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im vorliegenden Projekt wurde das Riechsystem verschiedener Vertreter der Myriapoda morphologisch und ansatzweise auch physiologisch und in Verhaltensessays untersucht. Das Projekt hat den Grundstein gelegt für die Erarbeitung eines Folgeprojekts mit dem Titel „Modifikation der Terminalbeine der Chilopoden von lokomotorischen zu sensorischen Körperanhängen“. Im Projekt konnten wir zum einen verfügbare Literaturdaten zur Sensillenausstattung der Antennen von Chilopoden und Progoneaten massiv ergänzen, zum anderen erstmalig mit aktuellen neuroanatomischen Methoden deren Riechzentren im Gehirn analysieren. Sehr erstaunt hat uns die große Variabilität in der Form der Untereinheiten - Glomeruli - in den Riechzentren, besonders Scutigera ist hier schwer einzuordnen. Diese Variabilität erschwert das Aufstellen eines schlüssigen Szenarios, wie die Riechsysteme der Chilopoden zu denen der Progoneaten evolutiv stehen, und wie die der Myriapoda insgesamt zu denen anderer Tetraconata stehen. Da immer noch keine robuste Phylogenie der Arthropoda vorliegt (die vor wenigen Jahren stark gepuschte Myriochelaten Hypothese stirbt gerade wieder zu Gunsten der Mandibulata…), kann die Richtung von Merkmalstransformationen nicht zweifelsfrei gelesen werden. Der Außengruppenvergleich mit den Chelicerata ist hier bisher leider wenig erhellend. Neben diesen neurophylogenetischen Betrachtungen ergeben sich neue Einsichten in die Variabilität von Riechsystemen der Arthropoda beim Vergleich mit Hexapoda und malacostracen Crustacea, zwei Gruppen die bisher den Grundstock unseres Wissens zum Riechen bei Arthropoda gestellt haben. Hier zeigt sich einmal mehr, dass das punktuelle Betrachten von Modellorganismen zu unzulässigen Verallgemeinerungen auch bezüglich von Funktionsprinzipien führen kann. Die Evolution hat offenbar innerhalb der Arthropoden eine große Spannbreite von Lösungen für das Problem „Chemosensorik“ hervorgebracht. Sicherlich sind rückblickend unsere geplanten Verhaltensversuche zu kurz gekommen, insbesondere die Freiland- oder Mesokosmos Versuche auf Ibiza. Hier steht ein Betätigungsfeld für die Zukunft offen. Gleiches trifft auf die Chemosensorik der Cheliceraten zu, sowohl was anatomische als auch neuroethologische Aspekte angeht. Isolierte Befunde gibt es zur Chemosensorik der Skorpione und des Pfeilschwanz‘ Limulus polyphemus. Diese zu ergänzen ist ein lohnendes Projekt für die Zukunft.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2011) Organization of deutocerebral neuropils and olfactory behavior in the centipede Scutigera coleoptrata (Linnaeus, 1758) (Myriapoda: Chilopoda). Chemical Senses 36: 43-61
Sombke A, Harzsch S, Hansson BS
- (2011) The nervous system. In: Minelli A (Ed.) Treatise on Zoology - Anatomy, Taxonomy, Biology - The Myriapoda I. pp. 217-234. Brill, Leiden
Sombke A, Rosenberg J, Hilken G
- (2011) The source of chilopod sensory information: External structure and distribution of antennal sensilla in Scutigera coleoptrata. Journal of Morphology 272: 1376-1387
Sombke A, Rosenberg J, Hilken G, Westermann M, Ernst A
- (2012) Comparative analysis of deutocerebral neuropils in Chilopoda (Myriapoda): implications for the evolution of the arthropod olfactory system and support for the Mandibulata concept. BMC Neuroscience 13:1
Sombke A, Lipke E, Kenning M, Müller C, Hansson BS, Harzsch S
(Siehe online unter https://doi.org/10.1186/1471-2202-13-1) - (2012) Serotonin-immunoreactive neurons in scorpion pectine neuropils: similarities to insect and crustacean primary olfactory centres? Zoology 115: 151-159
Wolf H, Harzsch S
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.zool.2011.10.002) - (2013) Structure and distribution of antennal sensilla in the centipede Scolopendra oraniensis (Latreille, 1829) (Chilopoda, Scolopendromorpha). Zoologischer Anzeiger 252: 217-225
Ernst A, Hilken G, Rosenberg J, Voigtländer K, Sombke A
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jcz.2012.06.001) - (2014) Structure and distribution of antennal sensilla in Oranmorpha guerinii (Gervais, 1837) (Diplopoda, Polydesmida). Arthropod Structure and Development 43: 77-86
Sombke A, Ernst A
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.asd.2013.10.004) - Xiphosura. In: Schmidt-Rhaesa A, Harzsch S, Purschke G. (Eds.) Structure and Evolution of Invertebrate Nervous Systems. Oxford University Press Oxford, 2016. 428-442
Batelle BA, Sombke A, Harzsch S
