Bibliothek

Notizen: Zusammenfassung Alle folgenden Angaben beziehen sich auf Formica rufa L., die Rote Waldameise, und sind nur unter Vorbehalt auf andere Insektenarten übertragbar. Die Ameisen benützen zur optischen Richtungsorientierung künstliche Lichtquellen, die Sonne oder den Mond. Eine distinkte Lichtquelle kann als Orientierungsmarke durch einen diffusen Lichtschein ersetzt werden. Mit Hilfe einer Polarisationsfolie läßt sich nachweisen, daß sich die Ameisen sowohl nach der Schwingungsrichtung des blauen Himmelslichtes als auch nach der Schwingungsrichtung des Folienlichtes orientieren können. Die Orientierung nach Landmarken, wie Häusern und Bäumen, spielt eine große Rolle und ist bei bewölktem Himmel wahrscheinlich die einzige optische Orientierungsmöglichkeit. Werden Himmels- und Landmarken in Konkurrenz gesetzt, dann läuft die Ameise in einer Kompromißrichtung. Ameisen reagieren in Neststimmung vorwiegend negativ und in Exkursionsstimmung vorwiegend positiv phototaktisch. Es wird eine Methode angegeben, mit der durch Vergleich von Dreherregungen die Stärke der phototaktischen Drehreaktionen gemessen werden kann. Bei gleich großer Ablenkung vom orientierten Lauf sind die geotaktischen und die phototaktischen Dreherregungen (Drehtendenzen) quantitativ gleich. Die phototaktischen Dreherregungen (Drehtendenzen) sind helligkeitsunabhängig, ändern sich jedoch mit dem Einfallswinkel des Lichtes. Aus den experimentellen Befunden wird geschlossen, daß sich am zentralnervösen Funktionsgefüge der negativen (positiven) Phototaxis mindestens drei nervöse Instanzen (Mechanismen) beteiligen: Das Integrationszentrum, das Lagezentrum und der Koordinationsmechanismus der Beinbewegung. Wichtige Vorgänge beim Übergang von der positiven und negativen Phototaxis zur menotaktischen Hin- und Rückwegorientierung sind orientierungsfreie Suchschleifen und Lernprozesse, die zur Ermittlung der Luftlinienrichtung führen. Diese Lernprozesse finden sowohl auf dem Hin- als auch auf dem Rückweg statt. Die Ermittlung der Luftlinienrichtung geschieht über die Auswertung (Integration) der optischen Reizfolge, die kinästhetische Reizfolge ist dafür wahrscheinlich völlig bedeutungslos. Mit Hilfe der „Kompensationstheorie“ werden eine Reihe von Reaktionen sich menotaktisch orientierender Ameisen kausal erklärt. Die Ameise kann sich eine Laufrichtung in bezug auf eine Lichtquelle mindestens 5 Tage lang merken. Die Ameise kann sich mit Hilfe von Landmarken an mindestens vier verschiedenen Plätzen im Gelände je eine bestimmte Laufrichtung merken. Erinnerungsbilder von Himmels- und Landmarken werden im Gedächtnis der Ameisen unabhängig voneinander aufbewahrt, die Erinnerungsbilder der Himmelsmarken dagegen sind im Gedächtnis der Ameisen aneinandergekoppelt. Die Ameisen haben die Fähigkeit, die Wanderung der Sonne bei der Richtungsorientierung mit einzuberechnen.

Notizen: Summary 1. Two decapod cephalopoda, Euprymna (a sepiolid) and Sepioteuthis (a squid) have been tested for their orientation behavior in a vertical beam of linearly polarized light and in horizontal light intensity patterns. 2. Like many arthropods these mollusks show four preferential swimming directions relative to the e-vector (0°, 90° and ±45°) 3. Horizontal intensity patterns induce only positive or positive and negative phototactic orientation. 4. When polarized light and intensity patterns are presented together the polarized light response predominates. 5. Polarized light vision in these decapod mollusks is a distinct perceptual process showing remarkable convergence wiht this function in arthropods.

Notizen: Summary 1. In all hemimetabolic neopterous insects tested and also in Megaloptera, Mecoptera and Coleoptera the directional sensitivity to gravity is mainly or exclusively mediated by the body weight pressing on the legs. 2. In Enallagma cyathigerum (Odonata), Chrysopa vulgaris (Planipennia), Pieris napi (Lepidoptera) and all the Hymenoptera tested the pressure of the body weight on the legs was not important in geotaxis. 3. The geotaxis of Osmylus chrysops (Planipennia) and Calliphora erythrocephala (Diptera) is intermediate between the two geotactic types mentioned above. 4. Within the phylogeny of the Pterygota the receptors on the leg joints have, at least four times, lost their originally decisive role for controlling orientation to gravity.

Notizen: Summary 1. There are two types of directional orientation to gravity within the superfamily of the bees (Apoidea): Walking bees with progeotaxis reduce their angle of orientation with increasing slope of the substrate (Fig. 6a), whereas bees with metageotaxis keep it constant (Fig. 6b). 2. In classifying bees according to their type of gravity orientation the genus Apis can be split into two groups according to type of orientation to gravity. A. dorsata, A. cerana and A. mellifica are charakterized by metageotaxis, A. florea and the remaining bees by progeotaxis (Fig. 8). 3. Since the phylogenetic step from the progeotaxis to the metageotaxis coincides with the incorporation of the photo-geotactic transfer of angles into the dance language of the honey bees, it seems probable that metageotaxis has a special biological significance for the geotactic communication of direction by dancing bees.

Notizen: Zusammenfassung 1. Die Krabbe Ocypode ceratophthalma (Pallas) lebt im Sand der Gezeitenzone tropischer und subtropischer Meere im Indo-Pazifischen Raum. Die Jungtiere graben schräg nach unten führende Gänge, die sie zur Nahrungsaufnahme verlassen und wieder aufsuchen. Mit ihnen wurden in Hawaii Versuche über Vorhandensein, Art und Mechanismus einer Orientierung nach polarisiertem Licht durchgeführt. 2. Die Jungtiere (und die Postmegalopastadien) stellen Körperachsen und Laufrichtung unter künstlich polarisiertem Licht in der Dunkelkammer in konstanten Winkeln senkrecht, parallel und ± 45° diagonal zur Schwingungsrichtung ein und zwar sowohl in der Luft als auch unter Wasser (achtsinnige-Grundorientierung Fig. 3, S. 59). Dasselbe Verhalten zeigen die Tiere in zwei verschiedenen Versuchsanordnungen auch unter dem natürlich polarisiertem Himmelslicht im Zenit (Fig. 7, S. 65 und Fig. 9a, S. 67). In einem Falle lief eine Krabbe, der 2 Beine fehlten, ausschließlich senkrecht zur Schwingungsrichtung im Zenit (zweisinnige Grundorientierung Fig. 9b, S. 67). 3. Der Mechanismus zur Analyse der Schwingungsrichtung arbeitet unabhängig von dem Mechanismus der Lichtmuster analysiert. 4. Auch im unpolarisierten Licht besitzt die Krabbe 8 Vorzugslaufrichtungen relativ zur Körperachse, die sich um 45° unterscheiden. Mehr als die Hälfte der Läufe erfolgt quer zur Körperachse (Fig. 5, S. 61). 5. Unter den gegebenen Versuchsbedingungen war keine Korrelation zwischen einer Stellung der Körperachse relativ zur Schwingungsrichtung einerseits und einer Stellung der Körperachse relativ zur Laufrichtung andererseits festzustellen. Bei jeder Einstellung der Körperachse zur Schwingungsrichtung traten die Vorzugslaufrichtungen relativ zur Körperachse in konstanter Häufigkeit auf. 6. Energiegleiches polarisiertes und nicht polarisiertes Licht erscheinen den Krabben gleich hell. 7. Die Tiere haben in der Versuchsanordnung unter dem Polarisationsmuster des blauen Himmels nicht die Kompaßrichtung Land-Meer eingeschlagen. 8. Die Tiere orientieren sich nach wiederholten spontanen Läufen von ihrem Schlupfloch zu einem Köder auf dem Rückweg menotaktisch nach dem Polarisationsmuster des blauen Himmels.

Notizen: Zusammenfassung 1. Bei der Grundorientierung der Insekten lassen sieh bis jetzt vier verschiedene Gruppen von Schaltvorgängen scharf gegeneinander abgrenzen: Beim An- und Abschalten wechselt das Insekt zwischen dem orientierten und dem nicht orientierten Zustand. Bei den Taxiswechseln wird zwischen Grundrichtungen gewechselt. Dieser Wechsel geschieht entweder durch Vorzeichenumkehr der Drehreaktion (Reversion) oder durch Ersatz eines Richtmechanismus durch einen anderen (Substitution). Beim Umproportionieren wird zwischen positiver und negativer Lichtstärkenabhängigkeit der Reaktionsstärke gewechselt. Beim Übertragungswechsel steuert ein Richtmechanismus nacheinander verschiedene Koordinationsmechanismen. 2. Für Cloeon-Larven gilt bei der optischen Richtungsorientierung im dreidimensionalen Raum das Prinzip des kleinsten Drehweges: Um die Körperachse, die in der Reizrichtung liegen soll, gibt es keine Drehreaktionen; um die beiden anderen Achsen rotiert sich die Larve bei Fehlorientierung um den jeweils kleineren Winkel. 3. Bis jetzt kennt man vier Grundrichtungen der Orientierung zu Lichtquellen: Auf das Licht zu (positive Phototaxis), vom Licht weg (negative Phototaxis) und mit dem Rücken oder Bauch quer zum Licht (transversale Phototaxis). 4. Vier Grundrichtungen relativ zur Schwingungsrichtung linear polarisierten Lichtes sind bei den Insekten die Regel. Nach der Art der Schaltvorgänge lassen sich zwei dieser Grundrichtungen (parallel und quer) dem orthogonalen Richtsystem und zwei (45° links und rechts) dem diagonalen Richtsystem zuordnen. Innerhalb der Systeme wird durch Reversion geschaltet, zwischen ihnen durch Substitution. 5. Bei der Richtungsorientierung mit Hilfe linear polarisierten Lichtes, der Oscillotaxis, bei der Phototaxis und bei der Geotaxis ist die Funktion zwischen der Reizrichtung und der Stärke der Drehreaktion sinusähnlich (=Sinusregel). 6. Die Phototropotaxis läßt sich in eine Archi, Pro- und Metaphototaxis untergliedern, je nachdem die Stärke der Drehreaktion durch Bewertung im Zentralnervensystem nur von der Lichtintensität, der Lichtintensität und der Lichtrichtung oder nur von der Lichtrichtung abhängt. 7. Eine Prophototaxis ist typisch für die Myriopoden, Apterygoten und die Polyneopteren; die Metaphototaxis dagegen ist bei den Palaeopteren, Paraneopteren und Oligoneopteren (=Holometabolen) die Regel. 8. Es gibt Insekten mit Progeotaxis und solche mit Metageotaxis wie z. B. die Wanze Mesocerus marginatus. Beim ersten Geotaxistyp ändern sich die Orientierungswinkel mit der Hangneigung, beim zweiten nicht. 9. Es wird wahrscheinlich gemacht, daß sich die Richtungsmechanismen der Insekten mit entwickelter Prophototaxis aus sinusbewertenden, addierenden, subtrahierenden und dividierenden nervösen Instanzen zusammensetzen. 10. Eine Reihe von Eigenschaften der Oscillotaxis können befriedigend kausal erklärt werden, wenn angenommen wird, daß jeweils die Ausgangsdaten von zwei 90° zueinander stehenden Analysatoren voneinander subtrahiert werden. 11. Bei Insekten mit Prophototaxis und Progeotaxis variiert, soweit geprüft, der Menotaxiswinkel mit der Reizstärke. Es ist daher sehr wahrscheinlich, daß es bei Insekten mit Prophototaxis keine zeitkompensierte Sonnen- und Mondorientierung (=Astrotaxis) gibt.

Notizen: Summary 1. The dorsal ocelli of the locust Locusta migratoria and the cricket Gryllus bimaculatus control through photoinhibition the relative strength of the phototactic turning tendency of one type of phototropotaxis, the inversely proportional prophototaxis. 2. In grasshoppers and crickets (Saltatoptera) the afferences from the dorsal ocelli and the complex eyes are combined in the positive and negative phototaxis according to the “principle of phototactic push-pull coupling”: under weak illumination the dorsal ocelli control the phototaxis as synergists and under stronger illumination as antagonists of the complex eyes. 3. In the ocellar system of the cricket Gryllus bimaculatus the lateral ocelli, analogous to the complex eyes, perceive the predominant light direction according to the principle of the phototropotaxis and command corresponding turning movements. The level of illumination of the median ocellus determines wether the tropotactic commands of the lateral ocelli and the complex eyes join synergistically or antagonistically. 4. The principle of the phototactic push-pull coupling stabilizes the prophototaxis against disturbances due to light intensity fluctuations.

Notizen: Zusammenfassung 1. Köcherfliegen (Imagines) können sich in bezug zur Licht-oder Schwerkraftrichtung menotaktisch orientieren. 2. Die Menotaxiswinkel bezogen auf die entsprechenden Grundrichtungen werden von der Lichtauf die Schwereorientierung transponiert und umgekehrt. 3. Transponiert wird zweideutig, d. h. je einem Lichtwinkel sind zwei Schwerewinkel zugeordnet und umgekehrt genauso. 4. Das Transponieren ist proportionstreu, Geotaxiswinkel und Phototaxiswinkel verhalten sich wie zwei zu drei. 5. Im 90°-Konflikt zwischen gleichzeitig aktivierter Photo- und Geotaxis wird eine helligkeitsunabhängige Kompromißrichtung eingeschlagen, die 60° von der erstrebten Phototaxisrichtung und 30° von der erstrebten Geotaxisrichtung abweicht. 6. Der Vergleich der Drehtendenzen in der Kompromißwahl geschieht durch Addition derselben. 7. Die Bewegungsrichtung in bezug zur Lichtrichtung kann beim Laufen, Fliegen und Schwimmen beibehalten werden. 8. Diese Befunde erklären sich am einfachsten und widerspruchsfrei mit dem vom Ameisenverhalten abgeleiteten (Jander 1957) Funktionsprinzip der Menotaxis.