Mechanosensorische Analyse des skolopidialen Distalorgans von Stabschrecken

• Antragsteller: Dr. Johannes Strauß
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 414216545

Tiere weisen hochgradig angepasste Sinnesorgane auf, welche u. a. die Detektion von mechanischen Stimuli in verschiedenen Formen wie Substrat-Vibrationen, Luftschall, oder Körperbewegungen erlauben. Dieses Projekt analysiert das Distalorgan im Bein von Stabschrecken (Phasmatodea), ein hochgeordnetes Sinnesorgan aus linear angeordneten mechanosensorischen skolopidialen Sensillen. Das Organ liegt im Subgenualorgan-Komplex, der aus mehreren mechanosensorische Organen besteht welche Substratvibrationen und Luftschall wahrnehmen. Der komplexe Aufbau der Sensillen in linearer Reihung im Bein belegt eine wesentliche Rolle in der Mechanosensorik. Das Distalorgan ist nicht an eine Sehne oder Bindegewebe gebunden, so dass eine Rolle in der Detektion von Vibrationen wahrscheinlich ist. Als Modelle der Physiologie von mechanosensorischen Organen erlauben Stabschrecken die spezifische Rolle dieses komplexen Organs durch funktionelle und morphologische Ansätze zu untersuchen. Das Projekt wird (i) das lineare Distalorgan auf neuroanatomische Unterschiede in der Sensillenreihe untersuchen, welche eine funktionelle Differenzierung belegen können, (ii) die evolutiv ursprüngliche Neuroanatomie des Distalorgans in basalen Stabschrecken durch vergleichende neuroanatomische Analysen ableiten, und (iii) die mechanischen und sensorischen Antworteigenschaften auf mechanische Stimulation des Beins analysieren. Diese funktionellen Experimente erfolgen durch Laser-Doppler-Vibrometrie und Calcium Imaging, um eine orts-abhängige Antwort der Sensillen des Distalorgans auf Beschleunigungs- oder Geschwindigkeitsreize zu untersuchen. Die Ergebnisse des Projekts werden die sensorischen Anpassungen in der Differenzierung von komplexen mechanosensorischen Organen bei Insekten aufzeigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen