Die Ultrastruktur der Photorezeptoren von Lithobius forficatus L. (Chilopoda: Lithobiidae)

Summary

The ultrastructure of the ocelli of Lithobius forficatus L. was investigated by means of conventional electron microscopy. The dioptric apparatus consists of an unequal biconvex corneal lens which has a lamella-like fine structure. Crystalline cones and special pigment cells are lacking. The eye cup is composed of 35 to 110 sense cells of two different morphological types. The large visual cells of the distal region are characterized by unilaterally inserted rhabdomeres which form in a radial symmetrical arrangement the extended closed rhabdome. The proximal part of the eye cup is occupied by somewhat smaller basal cells of conical shape, showing an indistinct retinula. These cells have numerous microvilli either in the apex region or laterally which interdigitate to form stiltlike double or “multiple” rhabdomeres in close communication to the central rhabdome. In both types of sense cells particular zones appear because of the characteristic distribution of certain cell elements. They are arranged perpendicularly to the optical axis in the large receptors and vertical in the main axis of the basal cells. Elements of ER and other vesicles constitute a “Schaltzone” which borders the microvilli of the rhabdomer. This Schaltzone probably is a functional structure correlated to the adaptional state of the eye. The cytoplasmatic zone contains numerous different multivesicular and few large multilamellar bodies. The functional meaning of the organization of the Lithobius ocellus is discussed.

Zusammenfassung

Die Untersuchung der feinstrukturellen Organisation der Ocellen von Lithobius forficatus L. ergab, daß der dioptrische Apparat aus einer lamellenartig gebauten, ungleichseitig bikonvexen Cornealinse besteht. Ein Glaskörper und spezielle Pigmentzellen fehlen. Der Augenbecher wird von 35–110 Sinneszellen gebildet, unter denen 2 morphologisch distinkte Typen unterschieden werden können. Die großen Sehzellen des distalen Bereiches besitzen einseitig inserierende Rhabdomere, die in radiärsymmetrischer Anordnung ein umfangreiches geschlossenes Rhabdom bilden. Der proximale Teil des Augenbechers wird von kleineren, konischen Basalzellen in Form einer undeutlich abgesetzten Retinula eingenommen. Durch enge Verzahnung ihrer zirkumapikal oder zweiseitig angeordneten Mikrovilli entstehen stelzenförmige Doppel- und „Mehrfachrhabdomere“, die mit dem zentralen Rhabdom in Verbindung stehen. Alle Sehzellen sind durch eine Gliederung in verschiedene Zonen gekennzeichnet. Sie sind bei distalen Rezeptoren senkrecht zur optischen Achse, bei Basalzellen transversal zur Längsachse der Zelle angeordnet. Auf die rhabdomerischen Mikrovilli des Augenzentrums folgt nach außen eine „Schaltzone“ aus Elementen des ER und anderen vesilukären Bildungen. Diese Schaltzone stellt wahrscheinlich eine mit dem Adaptationszustand des Auges korrelierte Funktionsstruktur dar. In der cytoplasmatischen Zone fällt die Zahl verschiedenartiger multivesikulärer Korpuskel neben wenigen großen multilamellären Körpern auf. Die funktionelle Bedeutung des Ocellusaufbaus bei Lithobius wird diskutiert.