Title (eng)
A new piercing proboscis?
comparison of the feeding apparatus of Acherontia atropos and Agrius convolvuli (Lepidoptera)
Parallel title (deu)
Ein neuer stechender Rüssel?
Vergleich des Nahrungsapparats von Acherontia atropos und Agrius convolvuli (Lepidoptera)
Author
Caroline Reinwald
Advisor
Harald Krenn
Assessor
Harald Krenn
Abstract (deu)
Innerhalb der Lepidoptera treten oftmals verschiedene Rüsselmorphologien im Zusammenhang mit unterschiedlichen Nahrungsgilden auf. Besonders der Totenkopfschwärmer, Acherontia atropos (Linnaues, 1758), weist eine hoch spezialisierte Form des Nahrungserwerbs auf. Im Gegensatz zu Blütenbesuchern, ist diese Art dafür bekannt, mithilfe ihres Rüssels Honigwaben zu durchstechen und den enthaltenen Honig aufzusaugen. Dieses außergewöhnliche Verhalten hat bereits zahlreiche Untersuchungen der verschiedenen Anpassungen dieser Art, wie chemische Tarnung oder die Anatomie des Rüssels in Bezug auf Lautäußerung, nach sich gezogen. Die detaillierte Erfassung der Anpassungen des Rüssels und der Stipespumpe im Hinblick auf die Nahrungsaufnahme dieser Art, wurde jedoch in der Vergangenheit stark vernachlässigt. Daher wurden im Zuge dieser Studie mittels serieller Semidünnschnitte, MicroCT-Scans sowie der REM-Bildgebung, morphologische und anatomische Analysen des Rüssels und der Stipespumpe durchgeführt. Die Merkmale von A. atropos wurden mit Agrius convolvuli (Linnaeus, 1758), einer verwandten, Nektar saugenden Art, verglichen. Die Ergebnisse unterstreichen eine einzigartige Morphologie des kurzen, spitzen Rüssels in A. atropos. Die große Öffnung des Nahrungskanals ist elliptisch und subterminal positioniert – eine Anpassung, die Stabilität bieten und zugleich auch Verstopfungen vorbeugen soll. Anatomisch weisen beide Arten denselben Grundbauplan der internen Galea Muskulatur, des basalen Galea Muskels und der Stipes Muskeln auf. Dennoch übersteigt das Volumen der internen Galea Muskulatur von A. atropos bei weitem das Volumen der internen Galea Muskulatur bei A. convolvuli. Das Volumen der Stipes Muskulatur und des basalen Galea Muskels hingegen ist bei beiden Arten ähnlich. All dies deutet darauf hin, das gewisse Teile des Nahrungsapparats, wie etwa der Rüssel, beim Totenkopfschwärmer hoch spezialisiert sind, während besonders der Grundbauplan extra-galealer Strukturen bei beiden Arten stärker konserviert sein dürfte.
Abstract (eng)
Varying proboscis morphologies in context with specialized feeding strategies are a reoccurring phenomenon in many lepidopteran lineages. Especially the death´s head hawkmoth, Acherontia atropos (Linnaeus, 1758), is a unique lepidopteran representative as it uses its ́ proboscis to penetrate sealed honeycombs and extract honey inside beehives rather than retrieve nectar from flowers. This distinct behavior has led to extensive research regarding various adaptations of A. atropos, such as chemical camouflage and proboscis anatomy in relation to sound production. Yet, recording detailed adaptations of the proboscis and stipes pump in light of food intake has been greatly neglected in the past. Therefore, in this study, morphological and anatomical analyses of the proboscis and stipes pump using serial semithin sectioning, microCT scanning as well as SEM imaging were conducted. Features of A. atropos were compared to Agrius convolvuli (Linnaeus, 1758), a long proboscid, nectar feeding relative. The findings highlight a unique morphology of the short, pointed proboscis in A. atropos. The food canal opening is elliptical and in a subterminal position - providing stability and even preventing possible blockages. Anatomically, both species share a principle external and internal galea muscle composition and an almost identical stipes muscle arrangement. Yet, internal galea muscle volume in A. atropos by far exceeds internal galea muscle volume in A. convolvuli, whereas stipes muscle volume does not. Basal galea muscle volume is only slightly larger in A. atropos. This clearly shows that some parts of the feeding apparatus, such as the proboscis, are highly specialized in A. atropos, while especially the ground plan of extra-galeal components appears to be more conserved among these related species.
Keywords (eng)
Proboscis morphologySphingidaedeath´s head hawkmothhoney feederpiercingproboscis tipfeeding apparatus
Keywords (deu)
RüsselmorphologieSphingidaeTotenkopfschwärmerHonigRüsselspitzestechendNahrungsapparat
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1398076
rdau:P60550 (deu)
52 Seiten : Illustrationen
Number of pages
53
Association (deu)
Title (eng)
A new piercing proboscis?
comparison of the feeding apparatus of Acherontia atropos and Agrius convolvuli (Lepidoptera)
Parallel title (deu)
Ein neuer stechender Rüssel?
Vergleich des Nahrungsapparats von Acherontia atropos und Agrius convolvuli (Lepidoptera)
Author
Caroline Reinwald
Abstract (deu)
Innerhalb der Lepidoptera treten oftmals verschiedene Rüsselmorphologien im Zusammenhang mit unterschiedlichen Nahrungsgilden auf. Besonders der Totenkopfschwärmer, Acherontia atropos (Linnaues, 1758), weist eine hoch spezialisierte Form des Nahrungserwerbs auf. Im Gegensatz zu Blütenbesuchern, ist diese Art dafür bekannt, mithilfe ihres Rüssels Honigwaben zu durchstechen und den enthaltenen Honig aufzusaugen. Dieses außergewöhnliche Verhalten hat bereits zahlreiche Untersuchungen der verschiedenen Anpassungen dieser Art, wie chemische Tarnung oder die Anatomie des Rüssels in Bezug auf Lautäußerung, nach sich gezogen. Die detaillierte Erfassung der Anpassungen des Rüssels und der Stipespumpe im Hinblick auf die Nahrungsaufnahme dieser Art, wurde jedoch in der Vergangenheit stark vernachlässigt. Daher wurden im Zuge dieser Studie mittels serieller Semidünnschnitte, MicroCT-Scans sowie der REM-Bildgebung, morphologische und anatomische Analysen des Rüssels und der Stipespumpe durchgeführt. Die Merkmale von A. atropos wurden mit Agrius convolvuli (Linnaeus, 1758), einer verwandten, Nektar saugenden Art, verglichen. Die Ergebnisse unterstreichen eine einzigartige Morphologie des kurzen, spitzen Rüssels in A. atropos. Die große Öffnung des Nahrungskanals ist elliptisch und subterminal positioniert – eine Anpassung, die Stabilität bieten und zugleich auch Verstopfungen vorbeugen soll. Anatomisch weisen beide Arten denselben Grundbauplan der internen Galea Muskulatur, des basalen Galea Muskels und der Stipes Muskeln auf. Dennoch übersteigt das Volumen der internen Galea Muskulatur von A. atropos bei weitem das Volumen der internen Galea Muskulatur bei A. convolvuli. Das Volumen der Stipes Muskulatur und des basalen Galea Muskels hingegen ist bei beiden Arten ähnlich. All dies deutet darauf hin, das gewisse Teile des Nahrungsapparats, wie etwa der Rüssel, beim Totenkopfschwärmer hoch spezialisiert sind, während besonders der Grundbauplan extra-galealer Strukturen bei beiden Arten stärker konserviert sein dürfte.
Abstract (eng)
Varying proboscis morphologies in context with specialized feeding strategies are a reoccurring phenomenon in many lepidopteran lineages. Especially the death´s head hawkmoth, Acherontia atropos (Linnaeus, 1758), is a unique lepidopteran representative as it uses its ́ proboscis to penetrate sealed honeycombs and extract honey inside beehives rather than retrieve nectar from flowers. This distinct behavior has led to extensive research regarding various adaptations of A. atropos, such as chemical camouflage and proboscis anatomy in relation to sound production. Yet, recording detailed adaptations of the proboscis and stipes pump in light of food intake has been greatly neglected in the past. Therefore, in this study, morphological and anatomical analyses of the proboscis and stipes pump using serial semithin sectioning, microCT scanning as well as SEM imaging were conducted. Features of A. atropos were compared to Agrius convolvuli (Linnaeus, 1758), a long proboscid, nectar feeding relative. The findings highlight a unique morphology of the short, pointed proboscis in A. atropos. The food canal opening is elliptical and in a subterminal position - providing stability and even preventing possible blockages. Anatomically, both species share a principle external and internal galea muscle composition and an almost identical stipes muscle arrangement. Yet, internal galea muscle volume in A. atropos by far exceeds internal galea muscle volume in A. convolvuli, whereas stipes muscle volume does not. Basal galea muscle volume is only slightly larger in A. atropos. This clearly shows that some parts of the feeding apparatus, such as the proboscis, are highly specialized in A. atropos, while especially the ground plan of extra-galeal components appears to be more conserved among these related species.
Keywords (eng)
Proboscis morphologySphingidaedeath´s head hawkmothhoney feederpiercingproboscis tipfeeding apparatus
Keywords (deu)
RüsselmorphologieSphingidaeTotenkopfschwärmerHonigRüsselspitzestechendNahrungsapparat
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1398077
Number of pages
53
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