Die Evolution der antennalen Kreislauforgane in Hexapoden

• Antragsteller: Dr. Benjamin Wipfler
• Fachliche Zuordnung: Systematik und Morphologie der Tiere
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 556730801

Eine der faszinierendsten Fragen der vergleichenden Morphologie ist der Ursprung evolutionärer Neuerungen, d. h. die Entwicklung neuer Körperteile oder Organe. Besonders interessant ist dies bei Organen mit extremer Disparität, d. h. einer starken Variabilität. Eines der Organe mit der größten Disparität unter den Insekten ist das muskulöse Antennenherz, eine pulsatile Struktur, die die Hämolymphe mittels Muskulatur in die Spitze der Antennen pumpt. Dieses Organ hat sich mehrfach unabhängig aus nicht-pulsatillen Strukturen entwickelt. Bisher sind diverse Konstruktionen mit sieben verschiedenen Muskeln beschrieben worden, und unsere vorläufigen Ergebnisse für diesen Antrag zeigen, dass es noch mehr Vielfalt gibt. Aufgrund seines vergleichsweise einfachen Aufbaus kann das muskuläre Antennenherz mit etablierten Methoden für eine großes Taxonsampling untersucht werden. Darüber hinaus wurde die Hypothese aufgestellt, dass die Ursache sowohl für den Ursprung als auch für die Diversität der pulsierenden Antennenherzens in wechselnden räumlichen Zwängen innerhalb der Kopfkapsel zu suchen ist, die durch Veränderungen der Orientierung der Kopfkapsel, der Ernährung oder der Länge der Antennen verursacht werden. Für den Ursprung der Muskeln des Antennenherz wird angenommen, dass sie von Pharynxdilatatoren abstammen, die ihren Ansatzpunkt verändert haben. Alle diese Hypothesen können mit einem Arbeitsablauf, der verschiedene Methoden wie geometrische Morphometrie oder evolutionärem Mapping kombiniert und für diesen Antrag entwickelt wurde getestet werden. Diese Kombination aus extremer morphologischer Disparität, dem Potential eine große Anzahl von Arten zu untersuchen, und der Möglichkeit, mehrere fundierte Hypothesen zu Ursprung und Ursache des Antennenherzens und seiner Vielfalt zu testen, macht dieses Organsystem zu einem einzigartigen Modellsystem für das Verständnis von evolutionären Neuerungen und Organvielfalt. Der aktuelle Antrag wird diese Fragen zum Antennenherzen, dessen Ursprung und dem Grund für seine extreme Vielfalt für ein Taxonsampling von 285 Arten aus allen Insektenlinien untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen