Zur Morphologie des Dorsal- und Ventralauges des TaumelkäfersGyrinus substriatus (Steph.) (Coleoptera, Gyrinidae)

Summary

The entire rhabdom of the ommatidia in dorsal and ventral eyes (“superposition eyes”) ofGyrinus proceeds from the base of the crystal cone to the vicinity of the basal membranewithout any interruption. However, a differentiation of three distinguishable sections can be recognized. The electronmicroscopic results presented in this paper show that the distal section of the ommatidial retinulae contain the rhabdomere of cell 1 only. The proximal section is occupied by the basal rhabdom of cells 2–7, further proximal by the much smaller rhabdomere of cell 8.

Concerning a probable ability to use the pattern of polarized skylight for orientation, the alignment of the microvilli as well in one ommatidium as across large areas of the eye is of special interest. In the ventral eye the microvilli-alignment of cells 1–7 shows one direction over large ommatidial areas, respectively. This only partially comes true for the alignment in the dorsal eye, since there also occur twistings. As a consequence microvilli of corresponding cells may point towards different directions.

In both eye types the rhabdomeres of neighbouring cells 8 can point towards different directions. Sometimes microvilli of one cell 8 gather in tufts with axises different directions.

There are substantial differences in both the ventral and dorsal eye concerning the rhabdomere of cell 1.

The relations of alignment of rhabdomeres described in this paper are subject for a discussion on a probable analysis of polarized light byGyrinus.

Zusammenfassung

In den Ommatidien der Dorsal- und Ventralaugen („Superpositionsaugen“) vonGyrinus erstreckt sich das gesamte Rhabom ohne Unterbrechung von der Basis des Kristalltraktes bis in die Nähe der Basalmembran. Es läßt sich jedoch eine klare Differenzierung in drei deutlich voneinander unterscheidbare Abschnitte erkennen. Die hier vorgelegten elektronenmikroskopischen Befunde zeigen, daß der distale Teil der Retinulae der Ommatidien beider Augen nur das einzelne Rhabdomer der Zelle 1 enthält. Den proximalen Teil hingegen nimmt das basale Rhabdom ein, das aus den Rhabdomeren der Zellen 2 bis 7 gebildet wird. Proximad schließt sich dann das sehr viel kleinere Rhabdomer der 8. Zelle an.

Hinsichtlich einer möglichen Fähigkeit der Tiere, polarisiertes Himmelslicht zur Orientierung zu verwenden, scheint die Ausrichtung der Mikrovilli der Rhabdomere aller 8 Sehzellen eines Ommatidiums wie auch deren Ausrichtung über weite Bereiche des Gesamtauges von Interesse. Während die Muster der Mikrovilli-Streichrichtungen der Zellen 1 bis 7 in weiten Bereichen des Ventralauges identische Ausrichtung zeigen, sind die entsprechenden rhabdomerialen Muster im Dorsalauge teils gleichgerichtet, teils aber auch gegeneinander verdreht. Das hat zur Folge, daß die Mikrovilli der in bezug auf das Gesamtrhabdom lagegleichen Zellen in unterschiedliche Richtungen weisen.

Die Rhabdomeren benachbarter 8. Zellen, die z.T. mehrere Mikrovillischöpfe besitzen, können in beiden Augen in verschiedene Richtungen zeigen.

Wesentliche Unterschiede des Dorsal- und Ventralauges betreffen die Form des Rhabdomers der Zelle 1.

Die ausführlich beschriebenen Ausrichtungsverhältnisse der Rhabdomeren werden zur Grundlage der Diskussion einer möglich erscheinenden Analyse polarisierten Lichtes durchGyrinus gemacht.