Original paper

Muskelrezeptoren an der Mandibel von Insekten Muscle Receptors at the Mandible of Insects

Honomichl, Klaus

Entomologia Generalis Volume 31 Number 2 (2008), p. 173 - 191

21 references

published: Apr 1, 2008

DOI: 10.1127/entom.gen/31/2008/173

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ArtNo. ESP146003102015, Price: 20.90 €

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Abstract

There are two muscle receptors at the mandible of insects with orthopteroid mouth parts, the dorsal and the ventral muscle receptor of the mandible. Both are stretched between the anterior tentorial arm and the mandibular base. Their fine structure is very similar in all examined insects. In the dorsal muscle receptor, the dendritic terminations lie between the cranial end of the receptor muscle and the epidermal cells of the attachment area or, if there is a cranial tendon, along its collagen fibers. In the ventral muscle receptor, the dendrites enter the muscle fiber and end near the z-bands. Changes in the structure of the muscle receptors occur in correlation to the development of biting-sucking mouthparts. This is shown within the Paraneoptera in Thysanoptera, Heteroptera and Anoplura. In Thysanoptera and Anoplura, the receptors show far-reaching reductions, probably in relation to a more simple movement of the mandible. The muscle receptor in Heteroptera represents an amazing analogy to the muscle spindles of vertebrates. Probably the muscle receptors at the mandible of insects evolved in the stem-species of the Ectognatha in correlation to an enlarging mandibular movement. Their absence in Entognatha therefore should be primary. The receptor muscles are homologous to some of the ventral mandibular muscles of lower insects.

Kurzfassung

Bei Insekten mit orthopteroiden Mundgliedmaßen treten an jeder Mandibel zwei Muskelrezeptoren auf: ein dorsaler und ein ventraler. Beide sind zwischen dem vorderen Tentorium-Arm und der Mandibel-Basis aufgespannt. Ihr Feinbau ist bei allen untersuchten Arten sehr ähnlich. Die Dendriten der beteiligten Sinneszellen enden bei einem dorsalen Muskelrezeptor zwischen dem kranialen Ende der Muskelfasern und den Epidermiszellen der Ansatzfläche oder, falls eine kraniale Sehne ausgebildet ist, an deren Kollagenfasern. Bei dem ventralen Muskelrezeptor ziehen die Dendriten ins Innere der Rezeptorfasern und enden in der Nähe der Z-Scheiben. Abänderungen im Bau der Muskelrezeptoren treten erwartungsgemäß im Zusammenhang mit dem Übergang zu stechend-saugender Funktionsweise der Mundgliedmaßen auf. Innerhalb der Paraneoptera wird dies bei Thysanoptera, Heteroptera und Anoplura aufgezeigt. Bei Thysanoptera und Anoplura weisen die Rezeptoren, wohl im Zusammenhang mit einer Vereinfachung der Mandibel-Bewegung, starke Reduktionserscheinungen auf. Der bei Heteroptera auftretende Muskelrezeptor stellt eine weitgehende Analogie zu den Muskelspindeln von Vertebrata dar. Wahrscheinlich sind die Muskelrezeptoren in der Stammart der Ectognatha, im Zusammenhang mit einer Vergrößerung der Mandibel-Bewegung, entstanden. Ihr Fehlen bei den rezenten Entognatha wird als primär bewertet. Die Rezeptormuskeln sind Teilen der ventralen Mandibel-Muskulatur ursprünglicher Insekten homolog.

Keywords

non-ciliary mandibel mechanoreceptorsectognathe mouthpartsstinging-sucking functionnicht-ziliäre MandibelMechanorezeptorenektognathe Kauapparatestechendsaugende Funktion