Detailansicht
Elongated mouthparts in nectar feeding Nemognathinae (Meloidae, Coleoptera)
Andreas Wilhelmi
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Harald Krenn
DOI
10.25365/thesis.12950
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30244.56164.743566-1
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Einige Ölkäfer (Meloidae) innerhalb des Tribus Nemognathini besitzen Mundwerkzeuge, die an die Nektaraufnahme aus tiefen Blüten angepasst sind. Teile ihrer Maxillen, welche für die Nektaraufnahme verantwortlich sind, sind verlängert und bilden rüsselartige Strukturen, die länger als der Körper werden können. Solche verlängerten Strukturen sind mehrfach unabhängig entstanden. Bei Leptopalpus bilden die vier gliedrigen Maxillartaster den Rüssel, bei Nemognatha und Gnathium sind die Galeae verlängert und werden zur Nahrungsaufnahme lose zusammen gelegt. Die erstmalige morphologische Untersuchung dreier Stellvertreter (L. rostratus, N. chrysomelina und G. nitidum) mit REM und MicroCT konnte zeigen, dass keine der beiden Rüsselformen eine mediane Rinne besitzt. Außerdem ist die fadenförmige Galea von G. nitidum mit langen Borsten besetzt und in der Spitzenregion befinden sich spezielle Sensillen. Die Untersuchung der Muskulatur des Kopfes sowie der Mundwerkzeuge zeigte, dass L. rostratus im postoralen Bereich eine muskulöse Struktur besitzt, welche den Pharynx verschließen und somit den Teil einer Saugpumpe darstellen könnte. Zusätzlich scheint die cibariale und pharyngeale Muskulatur bei Nemognathinae mit langen Rüsseln ausgeprägter zu sein als bei solchen mit kurzen Rüsseln. Somit könnte die Nektaraufnahme entlang des Rüssels durch Adhäsion, unterstützt durch eine Saugpumpe funktionieren, welche den Nektar aus der Mundhöhle absaugt. Zusätzlich zu den Anpassungen an die Nektaraufnahme, sind die prognathen Mundwerkzeuge dieser Käfer für die Aufnahme von Pollen geeignet. Wie Untersuchungen des Darminhalts nahe legen, werden Pollenkörner eher enzymatisch im Darm aufgebrochen als mit den Mandibeln mechanisch zerstört. Die morphologischen und anatomischen Ergebnisse dieser Arbeit geben neue Hinweise auf funktionelle Aspekte bei der Nahrungsaufnahme und lassen den Schluss zu, dass sich der Nektarrüssel bei Nemognathinae mindestens dreimal konvergent entwickelt hat, nämlich einmal durch Verlängerung der Maxillarpalpen und zweimal durch Verlängerung der Galeae.
Abstract
(Englisch)
Certain genera of meloid beetles in the tribe Nemognathini possess mouthparts that are adapted for nectar uptake from flowers with a deep corolla. Parts of the maxillae, the main organ for nectar uptake, are modified to form proboscis-like structures, some of which are longer than the body. These elongated structures have evolved several times independently in this tribe of beetles. In Leptopalpus, the four-segmented maxillary palps form the proboscis, in Nemognatha and Gnathium the galeae are elongated and loosely connected to enable nectar feeding. The first investigation of three representatives (L. rostratus, N. chrysomelina and G. nitidum) using SEM and MicroCT clearly demonstrates that neither of the two kinds of proboscis possess a median groove. Furthermore, the study shows that the filiform galea of G. nitidum is densely covered with long bristles and the tip region bears special sensilla. The investigation of the head and mouthpart musculature revealed that L. rostratus possess a muscular valve-like structure in the postoral region that may close the pharynx and thus function as a part of a sucking pump. Moreover, the cibarial and pharyngeal musculature appears to be more massive in Nemognathinae with long proboscides than in species with short proboscides. Nectar uptake could therefore function according to the principle of adhesion along the proboscis and be enhanced by a sucking pump. In addition to the adaptations for nectar feeding, the prognathous mouthparts of these beetles serve for pollen feeding, as well. Investigations of gut content indicates that ingested pollen grains are treated enzymatically rather than mechanically with the mandibles. Morphological and anatomical results yield new insights into the functional aspects of feeding behavior and indicate that a nectaring proboscis evolved at least three times convergently in the Nemognathinae, once by elongation of the maxillary palps and twice by elongation of the galeae.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
mouthparts Meloidae proboscis flower visiting evolution
Schlagwörter
(Deutsch)
Mundwerkzeuge Meloidae Rüssel Blütenbesucher Evolution
Autor*innen
Andreas Wilhelmi
Haupttitel (Englisch)
Elongated mouthparts in nectar feeding Nemognathinae (Meloidae, Coleoptera)
Paralleltitel (Deutsch)
Verlängerte Mundwerkzeuge bei Nektar fressenden Nemognathinae (Meloidae, Coleoptera)
Paralleltitel (Englisch)
Elongated mouthparts in nectar feeding Nemognathinae (Meloidae, Coleoptera)
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
40 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Harald Krenn
Klassifikation
42 Biologie > 42.21 Evolution
AC Nummer
AC08450822
Utheses ID
11656
Studienkennzahl
UA | 439 | | |