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Life in a tube - morphology of the ctenostome bryozoan Hypophorella expansa
Philipp Pröts
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Zoologie
Betreuer*in
Andreas Wanninger
DOI
10.25365/thesis.54342
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-15623.60226.984864-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Bryozoa (=Ectoprocta) ist eine artenreiche Klasse innerhalb der Lophotrochozoa, bestehend aus koloniebildenden, im Wasser lebenden Filtrierern. Die minierende ctenostome Bryozoe Hypophorella expansa lebt in pergamentartigen Wohnröhren von Polychaeten. Die Untersuchung möglicher morphologischer Adaptationen bezüglich ihrer Lebensweise und des einzigartigen Lebensraumes verlangt nach einer detaillierten morphologischen Analyse. Hierfür wurden Immunofärbungen in Kombination mit konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie (engl. confocal laser scanning microscopy, CLSM), histologische Techniken und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) verwendet. Das Grundgerüst einer Kolonie von H. expansa besteht aus länglichen Stolonen mit distaler kapselartiger Erweiterung ihrer Zystidwände, in denen sich ein medianer Transversalmuskel befindet. Zusätzlich ist lateral je ein Autozooid diesen kapselartigen Erweiterungen angegliedert. Die Zystidwände der Autozooide besitzen zwei kugelige, fronto-laterale Strukturen („space balloons“), die für ausreichenden Raum zwischen den Röhrenschichten sorgen. Zum Perforieren dieser Röhrenschichten besitzt ein jedes Autozooid am distalen Ende einen Rapselapparat. Die Tentakelscheide beherbergt ein Netz aus helikoidal verlaufenden, sich überkreuzenden, longitudinalen Muskelfasern, die von der Lophophorbasis aus distal entlangziehen und sich zu vier parieto-vaginalen Bändern vereinigen. Der Verdauungstrakt besteht aus einem myoepithelialen Pharynx, einem kurzen Ösophagus, einer kurzen Cardia, einem knollenförmigen Caecum, einem länglichen Intestinum und einem distal terminierenden Anus. Das Cerebralganglion liegt analseitig und innerviert Tentakelscheide, Lophophor und Vorderdarm. Dem Ganglion entspringen vier Neuritbündel der Tentakelscheide, die sich distal zu zwei Neuritbündeln vereinigen. Ebenfalls vom Cerebralganglion ausgehend wird jeder Tentakel von vier frontalen und einem abfrontalen Neuritbündel innerviert. Die Wuchsform der Kolonie ermöglicht eine rasche Kolonisierung der Polychaetenröhre. Das helikoidale Muskelfasernetz der Tentakelscheide hat möglicherweise einen ähnlichen stabilisierenden Effekt wie bei Phylactolaematen, ohne jedoch zusätzliche Ringmuskulatur zu benötigen. Die mit dem Raspelapparat assoziierten Muskelfasern sind möglicherweise zu den Muskelfasern der Vestibularwand homolog. Die Innervierung der Tentakelscheide evoluierte offenbar ausgehend von kurzen Neuritbündeln, die sich innerhalb der Phylacotaematen in einen Nerven-Plexus auflösen, hin zu zwei Neuritbündeln der Tentakelscheide, die sich bei Gymnolaematen über die gesamte Länge der Tentakelscheide erstrecken. Die medio-lateralen, visceralen Neuritbündel bei Ctenostomen sind möglicherweise homolog zu den medio-lateralen Neuritbündeln bei Phylacolaematen. Ausgehend von den diskutierten Daten besaß der letzte gemeinsame Vorfahre von Gymnolaemata allen Anschein nach zwei gestreifte Muskelfasern je Tentakel, parieto-vaginale Bänder, einen myoepithelialen Pharynx, longitudinale Muskelfasern des Intestinums, einen proximal terminierenden Anus, eine geringe Anzahl an Neuritbündeln der Tentakelscheide die in weiterer Folge die Apertur und die Parietalmuskeln innervierten, vier Neuritbündel je Tentakel, von denen das mediofrontale Bündel direkt dem circum-oralen Nervring entsprang und ein medio-viscerales Neuritbündel des Vorderdarms.
Abstract
(Englisch)
Bryozoa (=Ectoprocta) is a large lophotrochozoan clade and consists of colonial aquatic filter-feeders. The boring ctenostome Hypophorella expansa inhabits parchment-like polychaete tubes. Its life-style and unique habitat calls for a detailed morphological analysis to assess morphological adaptations. To this end, immunostaining and confocal laser scanning microscopy (CLSM), histology and transmission electron microscopy (TEM) were used. The colony of H. expansa is composed of elongated stolons with a distal capsule-like expansion of the cystid wall which possesses a median transversal muscle; one autozooid is laterally attached to a capsule. Autozooids possess two fronto-lateral spherical structures on the body wall that provide space inside the tube (“space balloons”). A distal gnawing apparatus is present to perforate the polychaete tube wall. A muscular net of the tentacle sheath originates at the lophophoral base and condenses into four parieto-vaginal bands. The digestive tract consists of a myoepithelial pharynx, a short esophagus and cardia, a bulbous caecum, an elongated intestine and a distally terminating anus. The cerebral ganglion on the anal side of the lophophoral base innervates tentacle sheath, lophophore and foregut. Four tentacle sheath neurite bundles emerge from the cerebral ganglion and distally fuse into two; each tentacle is innervated by three frontal and one abfrontal tentacle neurite bundle. The growth pattern of the colony of H. expansa may provide a fast colonization of the polychaete tube layers. Helicoidally arranged tentacle sheath musculature probably provides stability without the need of additional circular muscle fibers. The musculature associated with the gnawing apparatus is considered homologous to the vestibular wall musculature of ctenostome species. During bryozoan evolution the tentacle sheath innervation changed from short neurite bundles that dissociate into a nerve plexus in Phylactolaemata to two distinct tentacle sheath neurite bundles that prevail over the whole distance of the tentacle sheath in Gymnolaemata. The medio-lateral visceral neurite bundles of ctenostomes may be homologous to the medio-lateral neurite bundles of phylactolaemates. Based on comparative data the last common ancestor of Gymnolaemata probably possessed two striated tentacle myofibrils, parietovaginal bands, a pharyngeal myoepithelium, longitudinal intestinal myofibrils, a proximally positioned anus, few distinct tentacle sheath neurite bundles that further innervate the aperture and parietal muscles, four tentacle neurite bundles of which the mediofrontal neurite bundle emerged directly from the circumoral nerve ring and a distinct mediovisceral neurite bundle.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Bryozoa Ectoprocta Gymnolaemata Ctenostomata Walkerioidea Hypophorella expansa Ehlers stolons gnawing apparatus
Schlagwörter
(Deutsch)
Bryozoa Ectoprocta Gymnolaemata Ctenostomata Walkerioidea Hypophorella expansa Ehlers Stolon Raspelapparat
Autor*innen
Philipp Pröts
Haupttitel (Englisch)
Life in a tube - morphology of the ctenostome bryozoan Hypophorella expansa
Paralleltitel (Deutsch)
Leben in einer Röhre : Morphologie der ctenostomen Bryozoe Hypophorella expansa
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
75 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Andreas Wanninger
Klassifikationen
42 Biologie > 42.00 Biologie: Allgemeines ,
42 Biologie > 42.03 Methoden und Techniken der Biologie ,
42 Biologie > 42.21 Evolution ,
42 Biologie > 42.61 Tiercytologie, Tierhistologie ,
42 Biologie > 42.62 Tiermorphologie, Tieranatomie ,
42 Biologie > 42.79 Invertebrata: Sonstiges ,
42 Biologie > 42.94 Meeresbiologie
AC Nummer
AC15187437
Utheses ID
48016
Studienkennzahl
UA | 066 | 831 | |