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Comparative study of SIFamide-like immunoreactive neurons in the euchelicerate central nervous system
Ines Müller
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Zoologie
Betreuer*in
Georg Brenneis
DOI
10.25365/thesis.80105
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-26926.29329.280945-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Evolutionsgeschichte der Chelicerata (Spinnen, Skorpione, Zecken, Milben und Verwandte) ist aufgrund erheblicher Unstimmigkeiten zwischen phylogenetischen Hypothesen, die auf (meist äußeren) morphologischen Merkmalen basieren, und solchen, die aus molekularen Datensätzen generiert wurden, stark umstritten. In den letzten Jahrzehnten haben vergleichende Studien, die sich eingehender mit dem Zentralnervensystem (ZNS) von Arthropoden und den damit verbundenen Strukturen befassen, umfassende neuroanatomische Datensätze hervorgebracht, die vor dem Hintergrund konkurrierender phylogenetischer Hypothesen analysiert werden können. In diesem Zusammenhang ist die Untersuchung der räumlichen Expression neuroaktiver Substanzen (z. B. Neuropeptide) vielversprechend, insbesondere solcher, die eine zuverlässige Identifizierung einzelner Neuronen für Taxonomie-übergreifende Vergleiche ermöglichen. SIFamid ist ein hochkonserviertes Neuropeptid in Arthropoden, und erste Daten für Zecken und Pycnogoniden (Asselspinnen) deuten darauf hin, dass charakteristische SIFamid-immunreaktive Neuronenmuster im ZNS der Cheliceraten vorhanden sind. Zusätzlich zu diesen vorläufigen Ergebnissen wurden in dieser Studie fluoreszierende Immunmarkierungen in Verbindung mit konfokaler Laserscanning-Mikroskopie eingesetzt, um die SIFamid-immunreaktiven Neuronen im ZNS von fünf weiteren Cheliceraten-Gruppen zu beschreiben und zu vergleichen. Unter den taxonspezifischen Mustern lassen sich mehrere Neuronentypen identifizieren, die über Taxa hinweg sehr ähnliche Soma-Positionen und Projektionen aufweisen und daher als homolog angesehen werden. Angesichts ihres Vorkommens in den meisten der untersuchten Gruppen tragen diese Neuronen jedoch nicht zur aktuellen Debatte über die Beziehungen zwischen Eucheliceraten bei. Andererseits weist ein Cheliceraten-Hirnneuronentyp mit Soma im vorderen Protocerebrum und kontralateral absteigender Hauptneurit auffällige Ähnlichkeiten mit SIFamid-immunreaktiven Neuronen in allen bisher untersuchten Insekten und möglicherweise auch in Krebstieren auf. Dies deutet auf ihre Homologie über die Subphyla der Arthropoden hinweg hin und offenbart somit möglicherweise ein gemeinsames Merkmal, das bis zum letzten gemeinsamen Vorfahren der Arthropoden zurückreicht.
Abstract
(Englisch)
The evolutionary history of the Chelicerata (spiders, scorpions, ticks, mites and kin) is heavily debated due to considerable incongruities between phylogenetic hypotheses based on (mostly external) morphological characters and those generated from molecular datasets. In the past decades, comparative studies taking a closer look at the arthropod central nervous system (CNS) and its associated structures have produced comprehensive neuroanatomical datasets that can be analysed against the background of competing phylogenetic hypotheses. In this context, one promising avenue is the study of the spatial expression of neuroactive substances (e.g. neuropeptides), in particular those that enable to reliably identify individual neurons for cross-taxa comparison. SIFamide is a highly conserved neuropeptide in arthropods, and first data for ticks and pycnogonids (sea spiders) indicate that characteristic SIFamide-immunoreactive neuron patterns are present in the chelicerate CNS. Extending these preliminary findings, this study employed fluorescent immunolabeling coupled with confocal laser scan microscopy to describe and compare the SIFamide-immunoreactive neurons in the CNS of five additional chelicerate groups. Among taxon-specific patterns, several neuron types can be identified that display very similar soma positions and projections across taxa and are therefore proposed to be homologous. Given their presence in most of the groups studied, however, these neurons do not contribute to the current debate about euchelicerate relationships. On the other hand, one chelicerate brain neuron type with soma in the anterior protocerebrum and contralaterally descending main neurite shows striking similarities to SIFamide-immunoreactive neurons in all insects studied so far and potentially also in crustaceans. This indicates their homology across arthropod subphyla and thus potentially reveals a shared feature that dates back to the last common ancestor of arthropods.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
SIFamid Neuroanatomie Eucheliceraten
Schlagwörter
(Englisch)
SIFamide Neuroanatomy Euchelicerates
Autor*innen
Ines Müller
Haupttitel (Englisch)
Comparative study of SIFamide-like immunoreactive neurons in the euchelicerate central nervous system
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
63 ungezählte Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Georg Brenneis
Klassifikation
42 Biologie > 42.21 Evolution
AC Nummer
AC17754363
Utheses ID
78947
Studienkennzahl
UA | 066 | 831 | |