Die medianaugen von Microcaeculus (Atari, Prostigmata, Caeculidae)

Summary

A large single “cornea” is situated on the frontal side of the naso of Microcaeculus. Caudally and nearly coaxial to the cornea separated by a hemolymphatic cavity, are the two median eyes on the other side of the naso. They face the bases of the cheliceres, directed caudally. The cuticle of the eye attains a thickness of up to only 0.24 μm. Sensory cells protrude from the eye cup in a dorsal direction delivering axons of different diameters bent caudally toward as yet undetermined centers.

Each eye consists of 6 retinula cells, covered by a thin epithelial layer, and of an undetermined number of sheath cells. Different zones can be distinguished schematically in the sensory cells: 1. Rhabdomere Zone. Directly beneath the cuticle and the cuticle-forming cells, rhabdomeres are spread superficially; their corresponding plasmatic regions, also located here, contain much smooth- and rough-surfaced endoplasmic reticulum (ER), some multivesicular bodies, mitochondria, centrioles, and α-glycogen. 2. Microtubuli Zone. This zone is characterized by many microtubules. Few rough-surfaced ER, but many mitochondria, are present in this zone; voluminous ER cisterns are to be found placed in the cell area facing the hemolymphatic cavity. 3. Nucleus Zone. Due to an increased cell volume in this zone, the eyes overlap over a large area. In the sensory cells a conspicuous massing of glycogen rosettes, as well as several organelles, is to be found. 4. Axon Zone. The axons are of varied diameter (0.7–1.8 μm). Large amounts of glycogen are found only in thicker axons, cross-structured by single smooth ER-cisterns.

Electron-microscopic investigations confirmed the findings of Coineau (1970). Additional probabilities are presented and discussed in regard to other functions of these eyes. As to the structure of the eyes, a perception of differences in light intensity is probable. Image vision seems an impossibility, as only 6 retinula cells exist in each eye. However, a certain “perception of light direction” may be possible since the field of view is limited by the body and its dorsal ledge.

Résumé

Sur la face ventrale du naso, Microcaeculus possède une grande cornée impaire. A l'arrière, et dans l'axe de Cette cornée, se trouvent, dans un pli profond, une paire d'yeux médians. Its sent orientés vers l'arrière et séparés de la cornée dorsale par un espace interne rempli d'hémolymphe. L'épaisseur de la cuticule de la cornée primaire est seulement de 0,24 μm.

Les cellules sensorielles émergent des calottes oculaires, s'élévent dans le naso puis se dirigent vers l'arrière. Elles constituent alors des axons d'une épaisseur différente et se dirigent vers des centres optiques encore inconnus. Chaque œil est constitué de 6 cellules rétiniennes qui sont situées au-dessus d'une mince couche épithéliale et d'un nombre inconnu de cellules d'enveloppement. On pout distinguer, schématiquement, plusieurs régions dans ces cellules sensorielles: 1. La zone des rhabdomères. On trouve juste au-dessous de la cuticule, et des cellules qui la sécrétent, les rhabdomères qui s'étalent superficiellement et également leurs régions plasmatiques correspondantes, qui contiennent beaucoup de RE à surface lisse on rugueuse, quelques corps multivésiculaires, des mitochondries, des centrioles et de l'α-glycogène. 2. La zone des microtubules. Cette zone est caractérisée par la présence de nombreux microtubules. A côté d'un pen de RE à surface rugueuse, on trouve dans cette zone un plus grand nombre de mitochondries et également de volumineuses citernes du RE, qui sent situées plus spécialement dans cette zone du côté de la cavité de l'hémolymphe. 3. La zone nucléaire. Du fait du plus grand volume des cellules les yeux se trouvent en contact sur une grande surface dans cette zone. Dans les cellules visuelles il y a beaucoup d'organites cellulaires et une suprenante accumulation de rosettes de glycogène. 4. La zone des axones. Le diamètre des axones est diffèrent (0,7–1,8 μm). On ne trouve plus de glycogene, en grande quantité, quo dans les plus grands axones, qui sent caractérisés par la présence des citernes transversales de RE à surface lisse.

Cette étude en microscopie électronique confirme les découvertes de Coineau (1970). A côté des cola, des fonctions hypothétiques de cet œil sont discutées. En raison de la structure des yeux, onpeut présumer que la perception des différences d'intensité lumineuse est possible. La vision d'une image semble impossible étant donné quo chaque œil ne possède quo 6 céllules rétiniennes. Toutefois, une certaine perception directionelle de la lumière est pout-être possible en raison de la limitation du champ par le corps.

Zusammenfassung

Microcaeculus besitzt auf der frontal gelegenen Seite des Naso eine große, unpaare „Cornea”. Caudal und nahezu coaxial von ihr, durch einen Hämolymphraum getrennt, liegen auf der anderen Seite des Naso in einer tiefen Einfaltung 2 nach hinten gerichtete, sehr schwach rot pigmentierte Medianaugen. Die Dicke ihrer Cuticula beträgt nur 0,24 μm. Die Augenzellen ziehen zunächst noch innerhalb des Naso in dorsale Richtung und biegen dann unter Bildung unterschiedlich dicker Axone nach caudal zu den noch unbekannten optischen Zentren um.

Jedes Auge besitzt 6 Retinulazellen, die unter einer diinnen Epidermisschicht liegen, sowie eine unbestimmte Auzahl von Hüllzellen. Die Sinneszellen lassen sich schematisch in mehrere Zonen untergliedern: 1. Die Rhabdomeren-Zone. Dicht unter der Cuticula und ihren Bildungszellen liegen die flach ausgebreiteten Rhabdomeren und deren angrenzende Plasmabereiche mit viol glattem und rauhem ER, einzelnen multivesikulären Körpern, Mitochondrion, Centriolen und α-Glykogen. 2. Die Mikrotubuli-Zone. Charakteristisch sind die zahlreichen Mikrotubuli. Es ist nur wenig rauhes ER vorhanden, dafür treten um so mehr Mitochondrien auf und, wie auch in anderen Zonen, voluminöse ER-Zisternen (Artefakte?). Diese liegen besonders auf der dem Hämolymphraum zugewandten Seite der entsprechenden Zellen. 3. Die Kernzone. Die im übrigen getrennten Augen stoßen in dieser Zone wegen ihres gröBeren Zellvolumens auf breiter Fläche aneinander. In den Sehzellen treten zahlreiche Organellen und auffällige Anhäufungen von Glykogen-Rosetten auf. 4. Die Axon-Zone. Die Axone haben einen unterschiedlichen Durchmesser (0,7–1,8 μm). Nur in den dickeren, durch einzelne, glatte ER-Zisternen querstrukturierten Axonen wurde bislang viel Glykogen gefunden. Befunde von Coineau (1970). Mit den vorhandenen Strukturen können sehr wahrscheinlich Lichtintensitätsuntersehiede wahrgenommen werden. Zwar machen die 6 Retinulazellen eines jeden Auges ein Bildsehen unmöglich, doch dürfte wegen der Einschränkung des Gesichtsfeldes durch den Körper und seine dorsale, dachartige Vorwölbung ein gewisses „Richtungssehen” gegeben sein. Darüber hinaus erscheinen weitere Funktionen möglich.