Reconstruction of the evolution of the ceptralic sensory organs in the opithobranchia (mollusca, gastropoda)
Final Report Abstract
Die Kopfsinnesorgane oder Cephalic Sensory Organs (CSOs) stellen für Gastropoden einen charakteristischen Merkmalskomplex dar. Den Organen werden verschiedenste Sinnesmodalitäten wie Kontaktchemo- und Mechanorezeption, Olfaktion, Lichtsensitivität und Rheotaxis zugeordnet. Gerade innerhalb der Opisthobranchia nehmen die CSOs verschiedenste Formen und Strukturen an, was eine Homoiogisierung auf morphologischer Ebene schwierig macht. Bis heute konnten die Struktur der CSOs im Grundmuster der Opisthobranchia und die Evolution der Organe in einzelnen Gruppen dieser Schnecken nicht zweifelsfrei rekonstruiert werden. Dieser Frage wurde das hier vorgestellte Projekt gewidmet. Dabei wurde ein neuer Ansatz in der vergleichenden Morphologie verfolgt, indem mit Hilfe einer Methode aus der Neurobiologie, dem sogenannten Axonal Tracing zelluläre Innervierungsmuster für die cerebralen Nerven, welche die CSOs innervieren, rekonstruiert wurden. Diese Rekonstruktion erfolgte für 6 Taxa verschiedener Großgruppen der Opisthobranchia, sowie eines Caenogastropoden und eines Pulmonaten. Mit Hilfe dieser Innervierungsmuster gelang es, unter Zuhilfenahme eigens erarbeiteter Homologiekriterien, Hypothesen zur Homologie der cerebralen Nerven bei den verschiedenen Taxa zu formulieren. Weitere Untersuchungen zur Immuncytochemie der sensorischen Gewebe der CSOs, der Ultrastruktur und der Ontogenese der CSOs dienten dazu, funktionsmorphologische Aspekte der CSOs zu klären. Unter Berücksichtigung der Daten zur Innervierung und Funktionsmorphologie gelang es, die CSOs bei den verschiedenen Taxa zu kategorisieren, für die CSOs Homologiehypothesen zu formulieren und schlussendlich auf Basis einer aktuellen Phytogenie- Hypothese die Evolution dieses Merkmalskomplexes zu rekonstruieren. Die Studie diente als Pilotstudie. Die angewendeten Methoden eignen sich, um Homologien verschiedener Organkomplexe bei verschiedenen Taxa zu untersuchen.
Publications
- Göbbeler, K. & Klussmann-Kolb, A. (2007): A comparative ultrastructural investigation of the cephalic sensory organs in Opisthobranchia (Mollusca.Gastropoda). Tissue and Cell 39: 399-414.
- Staubach, S. & Klussmann-Kolb, A. (2007): The cephalic sensory organs of Acteon tornatilis (Linnaeus, 1758) (Gastropoda Opisthobranchia) - cellular innervation patterns as a tool for homologisation. Bonner Zoologischer Beiträge 55: 311-318.
- Staubach, S., Schützner, P.t Groll, R. P. & Klussmann-Kolb, A. (2008): Innervation patterns of the cerebral nerves in Haminoea hydatis (Linnaeus, 1758) (Gastropoda: Opisthobranchia) - A test for intraspecific variability. Zoomorphology. DOI 10.1007/s00435-008-0064-6.
- Woilesen, T., Wanninger, A. & Ktussmann-Kolb, A. (2007): The neurogenesis of the cephalic sensory organs of Apiysia califomica. Cell and Tissue Research 330: 361-379.
- Wollesen, T., Wanninger, A. & Klussmann-Kolb, A. (2008): Myogenesis in Apiysia califomica (Cooper, 1863) (Mollusca, Gastropoda, Opisthobranchia) with special focus on muscular remodeling during metamorphosis. The Journal ofMo/p/7O/ogy:DOI.10.1002/jmor.10601
