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‘Easy bleeding’ bearing Relations to special Cuticle Structures in Sawfly Larvae (Hymenoptera: Tenthredinidae)

[Beziehungen zwischen leichterer Verletzbarkeit und spezifischen Cuticula-Strukturen bei Blattwespen-Larven (Hymenoptera: Tenthredinidae)]

Spindler-Barth, Margarethe; Burret, Michael; Spindler, Klaus-Dieter

Entomologia Generalis Volume 27 Number 3-4 (2005), p. 257 - 268

16 references

published: Mar 1, 2005

DOI: 10.1127/entom.gen/27/2005/257

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ArtNo. ESP146002703008, Price: 13.20 €

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Abstract

Larvae from several insect species secrete hemolymph, which contains deterrent compounds, as chemical defence strategy against predators. The cuticle of some Tenthredinidae (Hymenoptera, Symphyta) is ruptured very easily after a mild mechanical stress. The cuticle structure of larvae capable of ‘easy wounding’ was compared with some related species with reduced or no capacity for ‘easy wounding’. Larvae of several Blennocampinae, the most efficient ‘easy bleeders’ have a highly sculptured cuticle, which is associated with pronounced differences in cuticle thickness. A hexagonal pattern, which corresponds to the thinner parts of the cuticle is stained with a N-acetylgalactosamine specific antibody. No exo- and endocuticle can be discriminated in non-lamellate cuticle. Chitin fibres form a loose 3D network. According to electron probe microanalysis Ca2+ is present. In contrast, in cuticle of larvae with a high mechanical resistance multiple lamellae are visible, but no hexagonal pattern can be stained with the same antibody. Ca2+ is absent. Larvae from species with minor capacity for ‘easy bleeding’ show an intermediate cuticular structure. The impact of cuticle structure on mechanical resistance is discussed.

Kurzfassung

Larven verschiedener Insektenarten sezernieren als chemische Verteidigungsstrategie gegen Räuber Hämolymphe, die Abwehrstoffe enthält. Die Kutikula von Larven einiger Tenthredinidae-Species (Hymenoptera, Symphyta) wird schon bei geringer mechanischer Belastung sehr leicht verletzt ("easy bleeding"). Die Kutikulastrukturen von Larven verwandter Arten mit unterschiedlich stark ausgeprägter Verletzlichkeit wurden verglichen. Larven der Unterfamilie Blennocampinae, die schon durch eine sehr geringe mechanische Belastung verletzt werden können, besitzen eine stark strukturierte Kutikulaoberfäche, die zu ausgeprägten Dickenunterschieden führt. Mit einem gegen N-Acetylgalaktosamin gerichteten Antikörper läßt sich ein hexagonales Netzwerk darstellen, das den dünneren Bereichen der Kutikula entspricht. Exo- und Endokutikula können nicht unterschieden werden, und es sind keine definierten Schichten zu erkennen. Nach KOH-Behandlung werden die Chitinfibrillen als loses 3-dimensionales Netzwerk sichtbar. In die Kutikula ist Ca2+ eingelagert. Im Gegensatz dazu weist die Kutikula von Larven mit stärkerer mechanischer Belastbarkeit keine großen Dickenunterschiede auf. Außerdem ist der Aufbau aus vielen Schichten und die Gliederung in Exo- und Endokutikula klar erkennbar. Es ist kein hexagonales Muster mit demselben Antikörper nachweisbar und es ist kein Ca2+ eingelagert. Mischformen der Kutikulastruktur kommen bei Arten mit mäßiger Belastbarkeit vor. Der Einfluß der Kutikulastruktur auf die mechanische Belastbarkeit wird diskutiert.

Keywords

Blennocampinaecalciumchitincuticle resistancedefence against predatorshemolymphAbwehr gegen RäuberChitinKalziumKutikula-FestigkeitHämolymphe