Das Experiment: Darstellung von Sinnesorganen und peripheren Nerven bei Insekten

Abstract

Die Insekten bilden die artenreichste Tiergruppe und konnten sich im Verlauf der Evolution an verschiedenste Lebensbedingungen anpassen. Ihr Erfolg ist eng verknupft mit der Entwicklung spezialisierter Sinnesorgane mit denen sie die unterschiedlichen Umweltreize registrieren konnen. Die Rezeptorzellen diest'r Organe ubersetzen adaquate Reize in cine Folge von elektrischen Nervenimpulsen (Aktionspotentiale). Die Axone der Rezeptorzellen bilden den afferenten Anteil des peripheren Nervensystems und ubernehmen die Fortleitung der Aktionspotentiale zum Zentralnervensystern (ZNS), wo die weitere Verrechnung der Information erfolgt. Motoneurone, deren Dendriten und Zellkorper im ZNS liegen, leiten uber ihre Axone (efferenter Anteil des peripheren Nervensystems) Impulse vom ZNS xu den Muskeln. Das periphere Nervensystem ist also das Bindeglied zwischen den Sinnesorganen und dem ZNS, sowie zwischen dem ZNS und den Effektororganen. Will man die Funktionsweise eines Nervensystems verstehen, ist die Kenntnis der Anatomic des peripheren Nervensystems von groaer Bedeutung. Im folgenden wollen wir das periphere Nervensystem in den Extremitaten von Insekten (dam gehliren neben den Beinen 2.B. auch die Mundwerkzeuge) betrachten, die eine Vielzahl von chemischen und mechanischen Sinnesorganen beherbergen. Zur Wahrnehmung chemischer Reize wurden verschiedene Sensillen in der Kutikula ausdifferenziert, deren Rezeptorzellen mit der Umwelt uber Poren und Kanale verbunden sind. Geschmacksstoffe kiinnen die Insekten nicht nur mit den Mundwerkzeugen, sondern auch mit den Cheinorezeptoren auf den sechs Fu-Ren wahrnehmen. Daneben gibt es in der Kutikula der Extremitaten vide Mechanorezeptoren: -Haarsensillen, die i x r Aufnahme von Beruhrungsreizen und Luftstromungen dienen; -Campaniforme Sensillen, die Belastungen 58 Das Experiment: Darstellung von Sinnesorganen und peripheren Nerven bei Insekten und Verbiegungen in der Kutikula registrieren.Weitere Mechanorezeptoren sind zu komplexen Sinnesorganen im Inneren einzelner Extremitaten zusammengefaat und reagieren auf Erschutterungs-und Luftschallreize sowie auf Veranderungen der Gelenkstellungen:Die Vielfalt der Sinnesorgane und der Aufbau des peripheren Nervensystems bei Insekten laflt sich relativ einfach mit der axonalen Schwermetallapplikation darstellen. Die Metallionen markieren die neuronalen Strukturen und werden anschlieflend durch Komplexbildung sichtbar gemacht. Die hier vorgestellte Anfarbe-Methode wird in der Neurobiologie seit einigen Jahren angewandt [I], um schnell umfassende, raumliche Darstellungen von Teilen des peripheren Nervensystems zu erhalten. Liste der benotigten Gerate und ChemikalienChemikalien: -15Yoige CoC1,-Losung in Aqua dest. (10 ml) -1 %ige Ammoniumsulfid-Losung [(NH,),S] in Aqua dest. -Insektenringer (z. B. nach [2]): 8,2 g NaCI; 0,75 g KC1; 0,3 g CaCl, + 2H,O; 0,4 g MgCI, + 6H,O; 0,35 g NaHCO,; 0,45 g NaH,PO, + 2H,O; 1,0 g Glucose; gelost in 1000 ml Aqua dest. -Alkoholreihe: 70 YO, 80 Yo, 90 Yo, 96 Yo Ethanol (je 10 ml) -Aceton (wasserfrei; 10 ml) -Styrol...