Körperbau

Aus Ameisenwiki
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Kennzeichnend für den Körperbau der Ameisen ist die deutliche Teilung des Körpers in Kopf, Brust (Thorax) und Hinterleib (die Gaster), wobei letzterer bei allen Arten durch ein so genanntes Stielchen Petiolus, bestehend aus einem oder zwei Segmenten, vom Brustabschnitt abgesetzt ist. Die Fühler ("Antennen") sind abgewinkelt: Auf einen aus einem Segment bestehenden Schaft folgt eine Geißel. Die besteht wiederum aus einem Grundglied und einer je nach Gattung wechselnden Zahl von Geißelgliedern. Ein bis vier endständige Geißelglieder können besonders groß und verdickt sein; sie bilden die Fühlerkeule.

Am Kopf befinden sich die Sinnesorgane der Ameise]]: die großen Komplexaugen, ein Antennenpaar und die Mundwerkzeuge. Die Mundwerkzeuge der Ameisen werden dem kauend-beißenden Typ zugeordnet.

Der Thorax (Brust) besteht wie bei allen Insekten aus drei Segmenten: Pro-, Meso- und Metathorax; jeder dieser Abschnitte trägt ein Extremitätenpaar, also insgesamt sechs Laufbeine. Diese gliedern sich in Hüftglied, Schenkelring, Schenkel, Schiene, Fuss und Krallenglied. Der durch das Stielchenglied bewegliche Hinterleib (Abdomen) kann einen Giftapparat besitzen, der je nach Unterfamilie oder Gattung unterschiedlich gestaltet ist.

Verwandte Themen: Atmungsorgane ; Exkretionsorgane ; Geschlechtsorgane

Ameisenlarve

Von Ameisenlarven gibt es in der Literatur hauptsächlich mehr oder weniger gute Zeichnungen. Wie so ein Larvenkopf in Wirklichkeit aussieht, macht die folgende Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme deutlich. Sie entstand im Rahmen einer bei mir durchgeführten Diplomarbeit in meinem Labor. Die älteren Larven vieler Myrmicinae sind in der Lage, mittels der Mandibeln ihnen von Arbeiterinnen vor den Mund gelegte Futterbröckchen (Insektenteile) zu zerkleinern und dann zu schlucken.

LacLvKopf.jpg

Leptothorax acervorum, Larve des 4. Stadiums, Kopf und Mundwerkzeuge.
Lbr: Labrum = Oberlippe (ist kein Abkömmling einer Extremität)
Md: Mandibel = Oberkiefer (erstes Paar der Mundwerkzeuge, Extremitäten des 4. Kopfsegments; man beachte die Zähnchen)
Mx: Maxille = Unterkiefer (zweites Paar der Mundwerkzeuge, Extremitäten des 5. Kopfsegments)
Lbi: Labium = Unterlippe (drittes Par der Mundwerkzeuge, Extremitäten des 6. Kopfsegments, an der Basis miteinander verwachsen und so die Unterlippe bildend)
Zwischen den Spitzen der Mandibelzähne und der Maxillen befindet sich die Mundöffnung. (Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme M. Schaefer)

A. Buschinger

Bestimmungsmerkmale

Hier gibt es eine farbige Darstellung verschiedener Bestimmungsmerkmale bei Ameisen der Gattung Pheidole aus dem Indo-Malayischen Bereich (in Englisch).

Sehr hilfreich bei Benutzung englischer Bestimmungsliteratur, weil viele Fachtermini in den üblichen Wörterbüchern nicht vorkommen.

A. Buschinger

Anatomie von Ameisenköniginnen: Ovarien und Ovariolen

Eine weibliche Ameise hat zwei Ovarien (abgesehen von Arbeiterinnen vieler Arten, die keinerlei Ovarien besitzen). Die Ovarien sitzen jederseits auf einem lateralen Ovidukt (seitlichen Eileiter). Die beiden (je nach Gattung kürzeren oder längeren, bei Temnothorax sehr kurzen) lateralen Eileiter vereinigen sich zu einem Oviductus communis (gemeinsamer Eileiter, unpaar), der dann nach hinten in die Vagina übergeht. An der Vereinigungsstelle der lateralen Eileiter sitzt dem Ganzen das Receptaculum seminis (Spermatheca, Samentasche) auf. Am Beispiel von Temnothorax unifasciatus sollen die Verhältnisse anhand herauspräparierter Ovarien dargestellt werden. a) Ein Königin hat zwei Ovarien mit je drei Ovariolen (= Eischläuchen). Die drei Ovariolen links gehören zum linken, die drei rechts zum rechten Ovarium. Bei älteren, funktionellen Königinnen sind die in der Gaster aufgeknäuelten Ovariolen in ausgestrecktem Zustand so lang wie das ganze Tier. Temnothorax- und Leptothorax-Königinnen (Gynen) haben fast immer 2 x 3 = 6 Ovariolen. Bei wenigen Arten sind es acht oder mehr. In Gattungen mit größeren Königinnen können die Ovarien mehrere Hundert Ovariolen umfassen. b) Eine junge Königin, die noch keine Eier legt, hat sehr kurze Ovariolen. Sie wachsen bei dieser Gattung erst nach der Paarung heran und bleiben relativ kurz, bis genügend Nahrung durch Arbeiterinnen bereitgestellt werden kann (das sind vielfach Drüsensekrete der Arbeiterinnen!). Die Produktion von Eiern ist zunächst sehr langsam. Sie wächst auf ca. 100 bis 200 in einer Sommersaison, wenn das Volk 100 und mehr Arbeiterinnen hat. c) Die Ovarien einer Arbeiterin von Temnothorax unifasciatus. Sie umfassen nur je eine Ovariole, die auch kurz bleibt. Bei Jungtieren können 1-2 Eier angelegt werden, die aber dann wieder verschwinden (resorbiert werden). Nur in Kolonien ohne Königin erzeugen Arbeiterinnen Eier, die abgelegt werden und sich zu Männchen entwickeln.

Ovar Tunif.jpg

(A. Buschinger, 1.9.2006)

Anatomie von Ameisenköniginnen: Ein thorakaler Kropf

Nach Lehrbuch-Darstellungen besteht der Verdauungstrakt der Ameisen, ob Königin oder Arbeiterin, aus dem Pharynx („Schlund“, der vom Mund durch den Kopf verläuft, vgl. Abb.2), in den Ösophagus („Speiseröhre“) übergeht, der als dünner Schlauch den Thorax (modern: Das „Mesosoma“) und das oder die Stielchenglieder durchzieht, und sich im vorderen Bereich der Gaster zum wohlbekannten Kropf (= Sozialmagen) erweitert. Von dort geht es durch ein Ventil, den Proventrikulus, in den verdauenden Mitteldarm, danach in den Enddarm und zum After.

Während einer Untersuchung zum Abbau der Flugmuskulatur bei Jungköniginnen der Pharaoameise fiel uns auf, dass diese Königinnen im Thorax allmählich eine Anschwellung des Ösophagus entwickelten, die anscheinend die Funktion des „eigentlichen“ Kropfes übernahm, je mehr der Platz in der Gaster durch die anwachsenden Ovarien eingeschränkt wurde. Wir haben diese Struktur dann auch bei den Königinnen zahlreicher anderer Ameisenarten gefunden und schließlich in einer Veröffentlichung darüber berichtet:

Petersen-Braun, M.. & Buschinger, A. (1975): Entstehung und Funktion eines thorakalen Kropfes bei Formiciden-Königinnen. Insectes Sociaux 22, 51-66.

(Diese Arbeit wurde kaum beachtet, da sie, wie seinerzeit noch üblich, auf Deutsch verfasst ist. Wohl deshalb wird sie in jüngeren Büchern auch nicht erwähnt).

Die folgenden Abbildungen habe ich aus dieser Veröffentlichung eingescannt und z.T. mit ausführlicherer Beschriftung versehen.

Thorakaler Kropf 1.jpg

Abb. 1: Histologischer Längsschnitt durch eine Altkönigin von Temnothorax interruptus im Winterzustand. Kopf links, nach rechts der Thorax mit dem thorakalen Kropf (thK), Petiolus und Postpetiolus sowie der Gaster mit dem üblichen gastralen Kropf (gK). Dahinter die im Winter ziemlich kleinen Ovarien und der Rest des Verdauungstraktes. Die Lücken entstehen bei der histologischen Aufarbeitung, besonders da, wo sehr schmale Verbindungsstücke wie der Hals nicht getroffen sind. Solche Schnitte entsprechen im Prinzip einer sehr dünnen (unter 1/100 mm) Wurstscheibe (Querschnitt) bzw. einer solchen Scheibe aus einer längs geschnittenen Wurst (Längsschnitt).


Thorakaler Kropf 2.jpg

Abb. 2: Histologischer Längsschnitt (median-sagittal, also etwa in der Mitte, sogar der Hals ist getroffen!) durch Kopf und Thorax einer alten Königin von Leptothorax acervorum. Oes ist der bei dieser Gattung nur schwach erweiterte Ösophagus. Weitere Organe und Strukturen: M = Mund (links vom M); Ph = Pharynx (Schlund); Og, Ug = Teile des Gehirns: Oberschlund- und Unterschlundganglion; G1, G2, G3 = die drei Ganglienpaare des Bauchmarks, G3 enthält auch das Ganglienpaar des Epinotums; C1, C2, C3 = Coxen der drei Beinpaare, mit längs und (in C2) quer getroffenen Muskelchen; Fk = große, rundliche Fettkörperpakete, die sich anstelle der abgebauten Flugmuskulatur entwickelt haben: E = Epinotum, das erste Hinterleibssegment, das bei Hymenopteren dem Thorax aufgelagert ist. Die dünne Lamelle links von dem E ist eine chitinige Platte, an der die Längsmuskeln der Flugmuskulatur angesessen haben.


Thorakaler Kropf 3.jpg

Abb. 3: Zeichnung der Verhältnisse in einer älteren Königin von Lasius niger. Auch hier ist ein thorakaler Kropf vorhanden.


Thorakaler Kropf 4.jpg

Abb 4: Nach dieser Zeichnung haben wir ein „Funktionsmodell“ entworfen. In der Jungkönigin ist der Thorax von Flugmuskulatur erfüllt (vgl. Abb. 5), der Ösophagus ist schlauchförmig dünn, der gastrale Kropf hat die übliche Speicherfunktion. Wenn die Flugmuskulatur abgebaut und zunächst durch Fettzellen ersetzt wird, schwillt der thorakale Kropf allmählich an, weil gleichzeitig die Ovarien wachsen und Raum in der Gaster beanspruchen (zum Teil wird dieser Raum auch durch die Physogastrie, die Ausdehnung der Gaster, geschaffen). Ist der thorakale Fettkörper aufgebraucht, kann der thorakale Kropf den in dem starren Thoraxskelett frei werdenden Raum fast ganz ausfüllen. „Hungert“ eine solche Königin, d.h. der thorakale Kropf wird entleert, kann der Thorax-Innenraum durch zwei seitliche, dann anschwellende Tracheen-Längsstämme ausgefüllt werden (vgl. Abb. 6, t)


Thorakaler Kropf 5.jpg

Abb. 5: Bei einem unbegatteten Jungweibchen ist der Thorax fast ausgefüllt von den mächtigen Flugmuskel-Bündeln. Der Ösophagus ist ein dünnes Rohr, desen gefaltete Innenwand allerdings bereits die Ausdehnungsfähigkeit erkennen lässt.


TThorakaler Kropf 6.jpg

Abb. 6: Bei einer älteren, fertilen und gut genährten Königin der Pharaoameise nimmt der Oesophagus mit seiner Füllung den meisten Raum im Thorax ein.

(Die Nummerierung der Abbildungen stimmt nicht ganz mit der in unserer Originalarbeit überein)

(A. Buschinger, 10. Mai 2006)

Weblinks