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Martin Mahner:

Systema Cryptoceratorum Phylogeneticum (Insecta, Heteroptera)

1993. IX, 302 Seiten, 440 Abbildungen, 23x30cm, 1220 g
Language: Deutsch

(Zoologica, Heft 143)

ISBN 978-3-510-55029-6, brosch., price: 244.00 €

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Keywords

Zoologie Systeme Cryptoceratorum Phylogeneticum Insecta Heteroptera

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

In der vorliegenden Arbeit wird das nach den Methoden der konsequent-phylogenetischen Systematik sensu Hennig bislang ausführlichst begründete phylogenetische System der Wasserwanzen (=Hydrocorisae=Cryptocerata=Nepomorpha) vorgestellt. Dabei werden auch die Schwächen bzw. Unzulänglichkeiten älterer Stammbaumentwürfe diskutiert. Auf die mögliche Stellung der Wasserwanzen im System der Heteropteren wird eingegangen, wobei die Hypothese eines Schwestergruppenverhältnisses der Cryptocerata und Gymnocerata vertreten wird. Daher wird für die Beibehaltung des Namens "Cryptocerata" anstelle von "Nepomorpha" für die Wasserwanzen optiert.

Content Description top ↑

This work presents the most comprehensive cladistic analysis of water bugs (=Hydrocorisae=Cryptocerata=Nepomorpha) yet carried out. Former phylogenetic analyses and phylogenetic trees, and the possible place of Cryptocerata in the phylogenetic system of Heteroptera are discussed. Thereby, a sister-group relationship of Cryptocerata and Gymnocerata is hypothesized. For this reason the retention of the taxon name "Cryptocerata" (instead of "Nepomorpha") is defended.

Inhaltsverzeichnis top ↑

1. Einleitung 1
2. Methodik 2
2.1 Phylogenetische Methode 2
2.2 Nomenklatorische Bemerkungen 3
2.3 Terminologie, Konventionen, Formalia 4
2.4 Technische Methoden 5
2.4.1 Beobachung und Präparation 5
2.4.2 Rasterelektronenmikroskopie 5
2.5 Material 5
3. Zum Stand der Forschung in der Cryptoceratensystematik 6
3.1 Wichtige Stationen aus der Geschichte der Wasserwanzenforschung 6
3.2 Altere Theorien zur Phylogenese der Cryptoceraten6
3.2.1 Das Stammbaumschema von China (1955) 6
3.2.2 Das Stammbaumschema von Parsons (1966a)7
3.2.3 Das Stammbaumschema von Popov (1971a)8
3.2.4 Das Cladogramm von Rieger (1976)8
4. Zur Stellung der Cryptocerata innerhalb der Hemiptera 9
4.1 Homoptera 10
4.2 Heteropteroidea 11
4.3 Heteroptera 12
4.4 Zur Stellung der Cryptoceraten im Heteropterensystem 12
4.4.1 Das gegenwärtige System der Heteroptera 12
4.4.2 Die Gymnocerata als Schwestergruppe der Cryptocerata 14
5. Das Grundmuster der Cryptocerata 16
5.1 Skelet 16
5.1.1 Kopf 16
5.1.1.1 Externe Kopfstruktur16
5.1.1.1.1 Kopfkapsel 16
5.1.1.1.2 Antennen 17
5.1.1.2 Interne Kopfstruktur 17
5.1.1.3 Mundwerkzeuge 18
5.1.1.3.1 Stechborsten 18
5.1.1.3.2 Labium 18
5.1.2 Thorax 19
5.1.2.1 Prothorax 19
5.1.2.2 Mesothorax 19
5.1.2.3 Metathorax 20
5.1.2.4 Flügel 21
5.1.3 Abdomen 21
5.2 Tracheensystem 22
5.2.1 Stigmen 22
5.2.2 Tracheensystem 22
5.3 Drüsen 22
5.3.1 Speicheldrüsen 22
5.3.2 Prothoraxdrüsen 23
5.3.3 Maxillendrüsen 23
5.3.4 Stink- oder Duftdrüsen 23
5.4 Nervensystem und Sinnesorgane 24
5.4.1 Zentralnervensystem 24
5.4.2 Retrocerebralkomplex 24
5.4.3 Augen 24
5.4.4 Scolopalorgane 25
5.5 Muskulatur 25
5.5.1 Kopf 25
5.5.1.1 Labialmuskeln 26
5.5.1.2 Stechborstenmuskeln 26
5.5.1.3 Cibarialmuskeln 26
5.5.1.4 Pharynxmuskeln 26
5.5.1.5 Antennenmuskeln 27
5.5.1.5.1 Extrinsische Antennenmuskeln 27
5.5.1.5.2 Intrinsische Antennenmuskeln 27
5.5.1.6 Offner der Maxillendrüse 27
5.5.1.7 Speichelpumpenmuskel 27
5.5.2 Thorax 27
5.5.2.1 Prothorax 27
5.5.2.1.1 Dorsale Längsmuskeln 27
5.5.2.1.2 Ventrale Längsmuskeln 27
5.5.2.1.3 Dorsoventrale Muskeln 27
5.5.2.1.4 Laterale Muskeln 28
5.5.2.1.5 Beinmuskeln 28
5.5.2.1.5.1 Extrinsische Beinmuskeln 28
5.5.2.1.5.2 Intrinsische Beinmuskeln 28
5.5.2.2 Mesothorax 28
5.5.2.2.1 Dorsale Längsmuskeln 28
5.5.2.2.2 Ventrale Längsmuskeln 28
5.5.2.2.3 Dorsoventrale Muskeln 29
5.5.2.2.4 Laterale Muskeln 29
5.5.2.2.5 Beinmuskeln 29
5.5.2.2.5.1 Extrinsische Beinmuskeln 29
5.5.2.2.5.2 Intrinsische Beinmuskeln 29
5.5.2.3 Metathorax 29
5.5.2.3.1 Dorsale Längsmuskeln 29
5.5.2.3.2 Ventrale Längsmuskeln 29
5.5.2.3.3 Dorsoventrale Muskeln 29
.5.2.3.4 Laterale Muskeln 29
5.5.2.3.5 Beinmuskeln 30
5.2.3.5.1 Extrinsische Beinmuskeln 30
5.2.3.5.2 Intrinsische Beinmuskeln 30
5.3 Abdomen 30
5.6 Verdauungstrakt und Malpighische Gefäße 30
5.6.1 Darmkanal 30
5.6.2 Malpighische Gefäße31
5.7 Kreislaufsystem 31
5.7.1 Dorsalgefäß 31
5.7.2 Akzessorische pulsatile Organe 32
5.8 Genitaltrakt 32
5.8.1 Männchen 32
5.8.1.1 Außere Genitalorgane 32
5.8.1.2 Innere Genitalorgane 33
5.8.2 Weibchen 33
5.8.2.1 Außere Genitalorgane 33
5.8.2.2 Innere Genitalorgane 33
5.9 Karyotyp und Geschlechtsbestimmung 34
5.10 Entwicklung 34
5.10.1 Eier 34
5.10.2 Larven 34
5.11 Chloridzellen 35
6. Die Cryptocerata als monophyletische Gruppe 36
6.1 Die Autapomorphien der Cryptocerata36
6.2 Weitere mögliche Autapomorphien der Cryptocerata 45
6.2.1 Mitteldarmepithel 45
6.2.2 Histologie der Herzmuskulatur 46
6.2.3 Histologie der Lobi optici 46
6.2.4 Histologie der Corpora cardiaca 46
6.2.5 Fehlen des M. episterno-notalis mesothoracis (TM 36) 46
6.2.6 Fehlen des M. coxa-subalaris mesothoracis (TM 43) 46
6.2.7 Chloridzellen 46
6.2.8 Besondere Struktur der Unguitractor-Oberfläche 47
6.3 Das phylogenetische System der Cryptocerata (Übersicht) 47
Cladogramm "Cryptocerata" 48
7. Nepidae 49
7.1 Das Grundmuster der Nepidae 49
7.2 Die Nepidae als monophyletische Gruppe 50
7.3 Ein phylogenetisches System der Nepidae 52
7.3.1 Ranatrinae 53
7.3.1.1 Goondnomdanepini 53
7.3.1.2 Austronepini 53
7.3.1.3 Ranatrini 54
7.3.1.3.1 Cercotmetus 54
7.3.1.3.2 Ranatra 54
7.3.1.4 Die Schwestergruppenverhältnisse innerhalb der Ranatrinae 55
7.3.2 Nepinae 56
7.3.2.1 Nepini 56
7.3.2.2 Curictini 56
7.3.2.3 Curictini und Ranatrinae als Schwestergruppen 57
Cladogramm "Nepidae" 58
8. Belostomatidae 59
8.1 Das Grundmuster der Belostomatidae 59
8.2 Die Belostomatidae als monophyletische Gruppe 60
8.3 Ein phylogenetisches System der Belostomatidae 61
8.3.1 Belostomatinae 61
8.3.2 Horvathiniinae 63
8.3.3 Lethocerinae 63
8.3.4 Die Schwestergruppenverhältnisse innerhalb der Belostomatidae 64
8.3.4.1 Horvathiniinae und Belostomatinae als Schwestergruppen 64
8.3.4.2 Schwestergruppenverhältnisse innerhalb der Belostomatinae 64
Cladogramm "Belostomatidae" 67
9. Corixidae 68
9.1 Das Grundmuster der Corixidae 69
9.2 Die Corixidae als monophyletische Gruppe 70
9.3 Ein phylogenetisches System der Corixidae 74
9.3.1 Corixinae 74
9.3.1.1 Agraptocorixini 75
9.3.1.2 Corixini 75
9.3.2 Heterocorixinae 75
9.3.3 Cymatiainae 76
9.3.4 Stenocorixinae 78
9.3.5 Micronectinae 78
9.3.6 Diaprepocorinae 82
9.3.7 Die Schwestergruppenverhältnisse innerhalb der Corixidae 83
9.3.7.1 Corixinae und Heterocorixinae als Adelphotaxa (Odontopalae) 83
9.3.7.2 Odontopalae und Cymatiainae als Adelphotaxa (Emboliopennae) 84
9.3.7.3 Emboliopennae und Stenocorixa protrusa als Adelphotaxa (Processophora) 85
9.3.7.4 Processophora und Micronectinae als Adelphotaxa (Anocellia) 86
Cladogramm "Corixidae" 89
10. Ochteridae 90
10.1 Das Grundmuster der Ochteridae 90
10.2 Die Ochteridae als monophyletische Gruppe 90
10.3 Anmerkungen zu einem phylogenetischen System der Ochteridae 92
11. Gelastocoridae 93
11.1 Das Grundmuster der Gelastocoridae 93
11.2 Die Gelastocoridae als monophyletische Gruppe 93
11.3 Gelastocorinae und Nerthrinae als Schwestergruppen 95
11.3.1 Gelastocorinae 95
11.3.2 Nerthrinae 95
Cladogramm "Ochteroidea" 97
12. Aphelocheiridae 98
12.1 Das Grundmuster der Aphelocheiridae 98
12.2 Die Aphelocheiridae als monophyletische Gruppe 99
12.3 Anmerkungen zum phylogenetischen System der Aphelocheiridae 103
13. Naucoridae 104
13.1 Das Grundmuster der Naucoridae 106
13.2 Die Naucoridae als monophyletische Gruppe 107
13.3 Fragmente zu einem phylogenetischen System der Naucoridae 109
13.3.1 Cryphocricinae 109
13.3.1.1 Cryphocricini1 09
13.3.1.1.1 Procryphocricos perplexus 109
13.3.1.1.2 Cryphocricos 110
13.3.1.1.3 Zur Monophylie der Cryphocricini 110
13.3.1.2 Cataractocorini 111
13.3.1.3 Ambrysini 112
13.3.1.4 Ambrysini und Cataractocorini als Monophylum 112
13.3.1.5 Ambrysinae und Cryphocricini als Schwestergruppen? 113
13.3.2 Ambrysinae, Cryphocricinae und Limnocorinae als Monophylum 113
13.3.2.1 Limnocorinae 113
13.3.2.2 Limnocorinae und Cryphocricini als Schwestergruppen? 115
13.3.2.3 Begründung der Monophylie des Taxons 115
13.3.3 Naucorinae 116
13.3.4 Die Pelocorini als Schwestergruppe der'Cryphocricinae + Limnocorinae4 117
13.3.5 Die Limnocoraria, Naucorini und Cheirochelinae als monophyletische Gruppe 119
13.3.5.1 Naucorini 119
13.3.5.2 Cheirochelinae 119
13.3.5.2.1 Cheirochelini 119
13.3.5.2.2 Tanycricini 120
13.3.5.2.3 Sagocorini 120
13.3.5.3 Begründung der Monophylie des Taxons 122
13.3.6 Laccocorinae 123
Cladogramm ,Naucoridae4 125
14. Potamocoridae 126
14.1 Das Grundmuster der Potamocoridae 126
14.2 Die Potamocoridae als monophyletische Gruppe 126
14.3 Zur Stellung der Potamocoridae im phylogenetischen System der Cryptocerata 127
14.3.1 Die Potamocoridae als Schwestergruppe der Naucoridae? 128
14.3.2 Die Potamocoridae als Schwestergruppe der Aphelocheiridae? 129
14.3.3 Die Potamocoridae als Schwestergruppe der Naucoroidea? 129
14.3.4 Die Potamocoridae als Schwestergruppe der Pleoidea? 129
14.3.5 Die Potamocoridae als Schwestergruppe der "Naucoroidea + Notonectoidea"?130
15. Notonectidae 131
15.1 Das Grundmuster der Notonectidae 131
15.2 Die Notonectidae als monophyletische Gruppe 132
15.3 Fragmente zu einem phylogenetischen System der Notonectidae 135
15.3.1 Anisopinae 135
15.3.1.1 Die Anisopinae als monophyletische Gruppe 135
15.3.1.2 Schwestergruppenverhältnisse innerhalb der Anisopinae 136
15.3.2 Notonectinae 138
15.3.2.1 Notonectini 139
15.3.2.2 Nychiini 139
15.3.2.3 Aphelonectini 139
Cladogramm "Notonectoidea" 140
16. Pleidae 141
16.1 Das Grundmuster der Pleidae 141
16.2 Die Pleidae als monophyletische Gruppe 141
16.3 Anmerkungen zu den Schwestergruppenverhältnissen innerhalb der Pleidae 143
17. Helotrephidae 144
17.1 Das Grundmuster der Helotrephidae 144
17.2 Die Helotrephidae als monophyletische Gruppe 145
17.3 Ein phylogenetisches System der Helotrephidae 146
17.3.1 Idiocorinae 146
17.3.2 Helotrephinae 147
17.3.2.1 Helotrephini 147
17.3.2.2 Limnotrephini 147
17.3.3 Trephotomasinae 148
17.3.4 Neotrephinae 148
17.3.5 Schwestergruppenverhältnisse innerhalb der Helotrephidae 149
Cladogramm "Helotrephidae" 151
18. Nepidae und Belostomatidae als Schwestergruppen (Nepoidea) 152
19. Ochteridae und Gelastocoridae als Schwestergruppen (Ochteroidea) 158
20. Naucoridae und Aphelocheiridae als Adelphotaxa (Naucoroidea) 161
20.1 Die Synapomorphien der Naucoridae und Aphelocheiridae 161
20.2 Die Alternative von Rieger (1976) 162
21. Pleidae und Helotrephidae als Schwestergruppen (Pleoidea) 163
22. Notonectidae und Pleoidea als Schwestergruppen (Notonectoidea) 168
23. Notonectoidea und Naucoroidea als Adelphotaxa (Cibariopectinata) 170
24. Ochteroidea und Cibariopectinata als Adelphotaxa (Tripartita) 176
24.1 Die Synapomorphien der Ochteroidea und Cibariopectinata176
24.2 Die Alternative von Rieger (1976) 179
25. Corixidae und Tripartita als Schwestergruppen 180
25.1 Die möglichen Synapomorphien der Corixidae und Tripartita180
25.2 Mögliche Synapomorphien der Corixidae und Nepoidea 182
25.3 Die Alternative von Rieger (1976) 183
26. Systematische und evolutionsökologische Schlußbemerkungen 184
26.1 Aquatile versus terrestrische Lebensweise 184
26.2 Plastronatmung 185
26.3 Flügel- und Flugmuskelpolymorphismus 185
26.4 Verlust der Ocellen 186
26.5 Raubbeine 186
26.6 Schwimmbeine187
26.7 Stridulationsapparate 187
26.8 Sekundäre Spermatophorenbildungen 188
26.9 Stinkdrüsen und Sekretputzverhalten 188
26.10 Weitere Aspekte der adaptiven Radiation 189
27. Zusammenfassung und Gesamtsystem 190
Summary 194
Danksagung 196
Literatur 196
Abbildungsverzeichnis 213
Abkürzungsverzeichnis 223
Abbildungen 227
zu Kapitel 1 227
zu Kapitel 3 227
zu Kapitel 4 230
zu Kapitel 5 (Grundmuster)232
zu Kapitel 6 (Cryptocerata) 236
zu Kapitel 7 (Nepidae) 237
zu Kapitel 8 (Belostomatidae) 240
zu Kapitel 9 (Corixidae) 242
zu Kapitel 10 (Ochteridae) 253
zu Kapitel 11 (Gelastocoridae)255
zu Kapitel 12 (Aphelocheiridae) 257
zu Kapitel 13 (Naucoridae) 262
zu Kapitel 14 (Potamocoridae)274
zu Kapitel 15 (Notonectidae)275
zu Kapitel 16 (Pleidae) 279
zu Kapitel 17 (Helotrephidae) 280
zu Kapitel 18 (Nepoidea) 282
zu Kapitel 19 (Ochteroidea)284
zu Kapitel 20 (Naucoroidea) 285
zu Kapitel 21 (Pleoidea) 286
zu Kapitel 22 (Notonectoidea) 288
zu Kapitel 23 (Cibariopectinata) 289
zu Kapitel 24 (Tripartita) 295
zu Kapitel 25 302