Das Protocerebrum und seine Sinnesorgane bei maxillopoden Crustaceen: Implikationen für die phylogenetischen Beziehungen innerhalb der Tetraconata/Pancrustacea

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Richter
• Fachliche Zuordnung: Systematik und Morphologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 285807604

Das Protocerebrum ist der vorderste Teil des Gehirns der Krebstiere (Crustacea). Es erhält sensorischen Input vom Naupliusauge, den Komplexaugen und den enigmatischen Frontalfilamentorganen. Der evolutionäre Ursprung des Protocerebrums, bei Krebstieren und bei Arthropoden generell, wird intensiv diskutiert und steht im Fokus verschiedener Forschungsprojekte. Nur sehr wenige Details sind bekannt von den Maxillopoda, einer Gruppe, zu der Fischläuse (Branchiura), Seepocken (Cirripedia), Hüpferlinge (Copepoda), Muschelkrebse (Ostrcaoda) und die sandlückenbewohnenden Mystacocarida gehören. Das Taxon der Maxillopoda spielt nun aber eine entscheidende Rolle für das Verständnis der Evolution der Tetraconata/Pancrustaca. Unser Projekt wird neue Daten über das Protocerebrum und seiner Sinnesorgane bei verschiedenen Maxillopoden generieren. Dabei werden moderne Techniken, wie Immunohistochemie, Volumenelektronenmikroskopie und Mikro-Computertomographie angewendet. Das Ziel des Projektes ist es, die Neuroarchitektur des Protocerebrums bei den untersuchten Taxa aufzuklären, morphologische Merkmale für eine phylogenetische Analyse zu liefern und letztendlich die evolutionäre Morphologie (sensu Richter & Wirkner 2014) der Maxillopoda und der gesamten Crustacea besser zu verstehen. Im Einzelnen werden wir untersuchen: (1) welche Komponenten des protocerebralen Zentralkomplexes vorhanden sind, (2) den genauen Aufbau der vorhandenen zwei optischen Neuropile, zur Homologisierung mit den optischen Neuropilen der Branchiopoden und anderer Mandibulata, (3) die Ultrastruktur der Komplexaugen (Ommatiden), um zu prüfen, ob Hauptpigmentzellen auch außerhalb der Insekten vorkommen, (4) die Ultrastruktur des Naupliusauges, um den Homologiestatus der Tapetumschicht bei Maxillopoden zu überprüfen und (5) die Innervation und Ultrastruktur der rätselhaften Frontalfilamentorgane, die Argumente oder Gegenargumente für die Homologie dieser Organe bei den verschiedenen Crustaceen liefern mögen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen