Einsatz und Entwicklung akustischer Mikroskopieverfahren zur Untersuchung der Funktionsmorphologie von Planktonorganismen
Final Report Abstract
In einem interdisziplinären Projekt setzten wir die Methode der konfokale Ultraschallmikroskopie erstmals im biologischen Bereich ein, um bisher unbearbeitete Fragen nach der phänotypischen Plastizität der Stabilität des Carapax zu klären. Bei dieser Methode werden Phase und Amplitude des vom Objekt reflektierten Schalls bei konfokaler Abbildung erfasst und daraus die Materialbeschaffenheit des zu untersuchenden Objekts bestimmt. Die Methode enwies sich als sehr gut geeignet Fragen der Materialeigenschaften zu klären. Es zeigte sich erstmals, dass auch die Stabilität des Carapax bei Daphnien phänotypisch plastisch ist und räuberinduzierte Daphnien einen bis zu dreifach stabileren Carapax aufweisen. Die höhere Stabilität wird durch eine „Leichtbauweise" erreicht, bei der Material eingespart wird. Der Carapax besteht aus zwei Epidermisschichten, die mit Querverstrebungen verbunden sind. Bei den induzierten Daphnien nahm die Breite der Querverstrebungen zu. Es ist zu entarten, dass diese „versteckten" morphologischen Verteidigungen, gegen Räuber die ihre Beute mit Mandibeln zerkleinern, weiter verbreitet sind. Die Ergebnisse wurden z.T. in PNAS veröffentlicht.
Publications
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2004. An acoustic microscopy technique reveals hidden morphological defences in Daphnia. PNAS 101: 15911-15914
Laforsch, C., W . Ngwa, W. Grill & R. Tollrian
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2004. Precision measurement of acoustic reflectivity for a scanning acoustic microscope that measures amplitude and phase: Applicability in biology. Proceedings of SPIE 5394: 233-238
Ngwa, W. , Knauth, S., Laforsch, C., and W. Grill
