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Über den Geschmackssinn und den Tastsinn von Leptinotarsa decemlineata say (Chrysomelidae)

Research paper by Brunhild Stürckow

Indexed on: 01 May '59Published on: 01 May '59Published in: Journal of Comparative Physiology A



Abstract

Innervierung und Sinnesorgane der Tibia und des Tarsus (zum Teil auch der Palpen) von Leptinotarsa decemlineata werden beschrieben.Nach verhaltensphysiologischen Fraßtesten üben Demissin und Tomatin bei einem Gehalt von 3%. im Kartoffellaub eine 90% ig wirksame Vergällung des Futters aus, was für Solanin und Chaconin nicht zutrifft.Elektrophysiologisch konnten Unterschiede in der Adaptation von 3 Typen von Tangorezeptoren an Tibia und Tarsus von Leptinotarsa festgestellt werden. Es konnte wahrscheinlich gemacht werden, daß sie auf Unterschieden im Bau des reizleitenden Abschnittes — des Haares — beruhen und nicht auf verschiedenen Leistungskapazitäten der Sinneszellen und ihrer Dendriten.Seltene Erregungsabläufe der 3 Tasthaare haben eine vorübergehende, langsam beginnende und auch allmählich wieder aufhörende Depression zur Folge. Es wird vermutet, daß diese bei Beugung des Haares in Richtung des sichtbaren, punktförmigen Rezeptorendes im Basalring auftreten.Chloride von Natrium, Kalium und Calcium haben bei verschiedenen Konzentrationen jeweils verschiedene Erregungsmuster zur Folge. Sie unterscheiden sich nicht nur in der Frequenz und Adaptation, sondern bei Natrium- und Kaliumchlorid auch in der jeweils gegenläufigen Beteiligung von 2 Sinneszellen. Die Impulse dieser Rezeptoren werden bei Natriumchlorid mit h- und n-Impulsen und bei Kaliumchlorid mit h′- und n′-Impulsen bezeichnet. Es ist vermutet worden, daß die h- und h′-Impulse von einem Anionen-Rezeptor und die n- und n′-Impulse von einem Kationen-Rezeptor stammen. Die Frequenz des Anionen-Rezeptors würde dann nicht nur von der Konzentration des Anions, sondern auch vom Kation bestimmt werden.Reizungen des Chemorezeptors mit Zuckerlösungen ohne Zusatz eines Elektrolyten lösen Impulse niedrigen Potentials aus. Das Vorhandensein eines Zucker-Rezeptors wird damit wahrscheinlich. Reizungen mit Zuckerlösungen + Elektrolyt deuten eine periphere Wechselwirkung an, die mit steigender Konzentration in steigendem Maß das Erregungsmuster auf den Elektrolyten unterdrückt.Die Alkaloidglykoside (Tomatin, Solanin, Demissin und Chaconin) erregen den Chemorezeptor von einer bestimmten Konzentration an in Form von salvenartigen Signalfolgen, die meistens von einer Sinneszelle (h- Salve) stammen, seltener aber auch von einer 2. Sinneszelle (n-Salve). Der Schwellenwert für den Einsatz der Salve liegt für Tomatin etwa 10fach niedriger als für Solanin. Im Bereich des Schwellenwertes ist bei Tomatin das Auftreten der Salve vom pH-Wert abhängig. Bei Reizung mit einer Mischung von Alkaloidglykosid und Elektrolyt wird das für den Elektrolyten typische Erregungsmuster unterdrückt. Die Wirkung der Alkaloidglykoside wird deshalb als die eines Modulators aufgefaßt, der die Frequenzen der für andere Stoffe spezifischen Rezeptoren bestimmt.Die Insektizide E 605 und Aktiv-Gesarol wirken über die Membran des Chemorezeptors nicht vergiftend. Sie haben ein fortlaufendes Erregungsmuster wie auf schwache Salzlösungen zur Folge. Die Schmeckhaare eines mit E 605 vergifteten Käfers antworten auf NaCl mit höherer Frequenz als üblich und bei Vergiftung mit Aktiv-Gesarol mit Impulsgruppen an Stelle von einzelnen Impulsen. Die Impulsgruppen werden als Schädigung der Sinneszellen aufgefaßt.Die Antwort des Chemorezeptors auf Preßsaft von Solanum chacoense in Form einer salvenartigen Signalfolge mit anschließender Inaktivität darf mit großer Wahrscheinlichkeit als Antwort auf einen schlecht schmeckenden Stoff gewertet werden. Das fortlaufende Erregungsmuster auf Solanum tuberosum-Saft kann als Antwort auf eine physiologische Lösung bestimmten Zucker- und Alkaloidglykosidgehalts aufgefaßt werden. Es ist nicht ausgeschlossen, daß niedrige Konzentrationen von Alkaloidglykosiden, wie den in Solanum tuberosum vorkommenden, einen attraktiven Geschmacksstoff für den Käfer darstellen.Ein Vergleich zwischen dem afferenten Schwellenwert für das Auftreten einer Salve und dem efferenten Schwellenwert für die Verschmähung eines alkaloidglykosidhaltigen Futters blieb bisher ohne befriedigende Antwort, weil die Bedeutung der verschiedenen salvenartigen Signalfolgen für das Geschmacksempfinden des Käfers noch unbekannt ist.Während der Reizung des Chemorezeptors wurde manchmal das Austreten einer viskosen Sekretsubstanz aus der Haarspitze beobachtet. Nach Ablösung des Sekrets trat eine stark ansteigende Erregung ein (mit 0,1 mol KCl wurde gerade gereizt). Ein Zusammenhang zwischen dem Austreten des Sekrets und der Reizlösung wie auch ihrer Konzentration konnte bisher noch nicht ermittelt werden.Die Beugung des Chemorezeptors hatte anscheinend keine mechanorezeptorischen Impulse mit sofortiger Adaptation, sondern nur Störungen der Ableitung zur Folge.