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Bumblebee vision
modification of the visual system in terrestrial habitats
Tobias Pamminger
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Johannes Spaethe
DOI
10.25365/thesis.1932
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30376.93018.595054-8
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Hummeln leben in unterschiedlichen Habitaten, ein Merkmal, das diese Habitate unterscheidet ist die spektrale Zusammensetzung des Habitats. Die größten Unterschiede in der spektralen Umgebung von Hummeln finden sich zwischen alpinen und Tiefland- Habitaten (Endler 1993). Anpassungen der spektralen Empfindlichkeit der Photorezeptoren an die photische Umwelt wurden bisher nicht gefunden (Peitsch et al 1992). In unserer Arbeit gingen wir der Frage nach, ob Anpassungen an unterschiedliche spektrale Bedingungen auf der Ebene der Genexpression zu finden sind. Zu diesem Zweck wurden Hummeln in unterschiedlichen spektralen Umgebungen gehalten und ihre Opsinexpression mittel Real-Time PCR gemessen. Weiters wurden Hummeln aus unterschiedlichen Höhenlagen gesammelt und die Opsinexpression wurde ebenfalls bestimmt. Wir konnten zeigen, daß das Sehsystem von Hummeln auf unterschiedliche spektrale Umgebungen auf der Ebene der Genexpression reagiert.
Abstract
(Englisch)
Animals live in diverse habitats that vary in their light spectral quality. In terrestrial habitats
the most extreme differences in spectral light quality occur between low and high altitudes,
and between open habitats like grassland and dense forest (Endler 1993). However, most
studies so far fail to show correlations between the spectral sensitivity of photoreceptors and
the photic environment of the specific habitat, in spite of a distinct variation of spectral light
quality among habitats of the species under comparison. Therefore, the possible mechanisms
responsible for adaptation of terrestrial animals to their photic environment are still under
debate.Bumblebees (Bombus) provide an ideal system to address these questions since they
inhabit almost every terrestrial habitat and for many taxa the spectral sensitivity of their visual
system is well characterized (Briscoe & Chittka 2001). Here we investigate whether
bumblebees adapt to different photic environments by varying the relative level of visual
pigments (opsins) in order to change the sensitivity of the respective photoreceptor types. The
complex eye of bumblebees is composed of three different receptor types sensitive in the UV,
blue and green part of the light spectrum (Briscoe & Chittka 2001). It has already been shown
that the mRNA expression level of the long-wavelength (LWRh) opsin of Apis mellifera
varies significantly over a 24 h cycle (Sasagawa et al 2003). We hypothesize that opsin
expression levels correlate with the photic environments, e.g. bumblebees in alpine habitats,
where UV radiation is high, express lower levels of UV opsin mRNA than bumblebees in
lowland habitats or forests, where light spectrum is strongly shifted to longer wavelengths.
Using real-time PCR, we first characterised the expression level of three opsin mRNAs (UV,
blue and green) of Bombus terrestris individuals kept under controlled 12:12 hours L:D light
regime over a 24 h period. We then entrained two experimental groups to short- and longwavelength shifted illumination, respectively, using color filters, and measured possible
changes in the mRNA levels of the three opsins. Finally, we compared opsin expression levels
of individuals of different Bombus species caught in the field from alpine habitats at altitudes
> 2500 meters asl and from low land habitats.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
bumblebees visual system opsin expression real time PCR
Schlagwörter
(Deutsch)
Hummeln Sehsystem Opsinexpression Real Time PCR
Autor*innen
Tobias Pamminger
Haupttitel (Englisch)
Bumblebee vision
Hauptuntertitel (Englisch)
modification of the visual system in terrestrial habitats
Paralleltitel (Deutsch)
Sehsystem der Hummeln ; Modifikation in terrestrischen Habitaten
Publikationsjahr
2008
Umfangsangabe
39 S. : graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Johannes Spaethe
AC Nummer
AC07604130
Utheses ID
1596
Studienkennzahl
UA | 439 | | |