Title (eng)
Liquid uptake in eusocial Vespidae (Hymenoptera)
the morphology and function of the mouthparts and the preoral cavity
Parallel title (deu)
Flüssigkeitsaufnahme in eusozialen Vespidae (Hymenoptera)
Author
Kenneth Kuba
Advisor
Harald Krenn
Assessor
Harald Krenn
Abstract (deu)
Die Mundwerkzeuge von Vespidae sind angepasst, um effektiv sowohl feste und flüssige Nahrungssressourcen, wie tierische Proteine, kohlehydratreiche Flüssigkeiten und Wasser, als auch Pflanzenfasern für den Nestbau zu sammeln. Bevor Flüssigkeiten geschluckt und in den Kropf transportiert werden, werden Partikel herausgefiltert. Diese Studie untersucht die Morphologie und Funktion der Mundwerkzeuge und des Verdauungstraktes in Hinblick auf diesen Filtrationsprozess. Die Mundwerkzeuge und die preorale Mundhöhle wurden mithilfe von μCT, 3D Rekonstruktion von Semidünnschnitten, Rasterelektronenmikroskopie und Fütterungsexperimenten mit Vespula germanica unter der Zuhilfenahme von Glaskugeln untersucht. Um auf Filtration zu testen, wurde Bariumsulfat als flüssiges Kontrastmittel eingesetzt, eine Methode, die in der Entomologie sehr selten zum Einsatz kommt. Die Resultate zeigen, dass Partikeln, die eine Größe von 212 μm übersteigen von den Mundwerkzeugen filtriert werden. Das Cibarium ist ausgekleidet mit verschränkten und in Reihen angeordneten Mikrotrichien, die in die Richtung der Infrabukkaltasche ausgerichtet sind. Zusammen mit den kutikulären Strukturen des Epi- und Hypopharynx, erlauben diese eine weitere Filtration von Partikel größer als 152 μm. Das könnte die maximale Partikelgröße sein, die sicher die enge Wespentaille passieren kann. Zum ersten Mal wird eine detaillierte Illustration des mehrphasigen Filtrationssystems präsentiert, welches durch die Mundwerkzeuge und die Preoralhöhle gebildet wird.
Abstract (eng)
The mouthparts of Vespidae evolved to efficiently forage various solid and liquid foods, such as animal proteins, carbohydrate rich fluids and water as well as woody fibres for nest construction. Before liquids are swallowed and transported into the crop, particles are filtered out. This study examines the morphology and function of the mouthparts and alimentary tract, focussing on this filtration process. The feeding organs and preoral cavity are studied using μCT, 3D reconstructions of semithin sections, SEM and feeding experiments with glass beads in workers of Vespula germanica. To test for filtration, barium sulfate has been used as a fluid contrast agent, a method rarely used in the entomology. The results indicate that particles bigger than 212 μm are filtered by the mouthparts. The cibarium bears interlinked microtrichia arranged in rows oriented towards the infrabuccal pocket. Together with the cuticle structures of the epipharynx and the hypopharynx, this enables an additional filtration of particles bigger than 152 μm. This could be the maximum size of particles, which are able to safely pass the narrow wasp waist. For the first time a detailed illustration of the multi-layered filtration system formed by the mouthparts and the preoral cavity and its function is presented.
Keywords (eng)
mouthpartspreoral cavityliquid uptakefiltrationVespidaeHymenopteraµCTSEM
Keywords (deu)
MundwerkzeugePreoralhöhleFlüssigkeitsaufnahmeFiltrationVespidaeHymenopteraµCTREM
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
41 Seiten : Illustrationen
Number of pages
42
Study plan
Masterstudium Zoologie
[UA]
[066]
[831]
Association (deu)
Title (eng)
Liquid uptake in eusocial Vespidae (Hymenoptera)
the morphology and function of the mouthparts and the preoral cavity
Parallel title (deu)
Flüssigkeitsaufnahme in eusozialen Vespidae (Hymenoptera)
Author
Kenneth Kuba
Abstract (deu)
Die Mundwerkzeuge von Vespidae sind angepasst, um effektiv sowohl feste und flüssige Nahrungssressourcen, wie tierische Proteine, kohlehydratreiche Flüssigkeiten und Wasser, als auch Pflanzenfasern für den Nestbau zu sammeln. Bevor Flüssigkeiten geschluckt und in den Kropf transportiert werden, werden Partikel herausgefiltert. Diese Studie untersucht die Morphologie und Funktion der Mundwerkzeuge und des Verdauungstraktes in Hinblick auf diesen Filtrationsprozess. Die Mundwerkzeuge und die preorale Mundhöhle wurden mithilfe von μCT, 3D Rekonstruktion von Semidünnschnitten, Rasterelektronenmikroskopie und Fütterungsexperimenten mit Vespula germanica unter der Zuhilfenahme von Glaskugeln untersucht. Um auf Filtration zu testen, wurde Bariumsulfat als flüssiges Kontrastmittel eingesetzt, eine Methode, die in der Entomologie sehr selten zum Einsatz kommt. Die Resultate zeigen, dass Partikeln, die eine Größe von 212 μm übersteigen von den Mundwerkzeugen filtriert werden. Das Cibarium ist ausgekleidet mit verschränkten und in Reihen angeordneten Mikrotrichien, die in die Richtung der Infrabukkaltasche ausgerichtet sind. Zusammen mit den kutikulären Strukturen des Epi- und Hypopharynx, erlauben diese eine weitere Filtration von Partikel größer als 152 μm. Das könnte die maximale Partikelgröße sein, die sicher die enge Wespentaille passieren kann. Zum ersten Mal wird eine detaillierte Illustration des mehrphasigen Filtrationssystems präsentiert, welches durch die Mundwerkzeuge und die Preoralhöhle gebildet wird.
Abstract (eng)
The mouthparts of Vespidae evolved to efficiently forage various solid and liquid foods, such as animal proteins, carbohydrate rich fluids and water as well as woody fibres for nest construction. Before liquids are swallowed and transported into the crop, particles are filtered out. This study examines the morphology and function of the mouthparts and alimentary tract, focussing on this filtration process. The feeding organs and preoral cavity are studied using μCT, 3D reconstructions of semithin sections, SEM and feeding experiments with glass beads in workers of Vespula germanica. To test for filtration, barium sulfate has been used as a fluid contrast agent, a method rarely used in the entomology. The results indicate that particles bigger than 212 μm are filtered by the mouthparts. The cibarium bears interlinked microtrichia arranged in rows oriented towards the infrabuccal pocket. Together with the cuticle structures of the epipharynx and the hypopharynx, this enables an additional filtration of particles bigger than 152 μm. This could be the maximum size of particles, which are able to safely pass the narrow wasp waist. For the first time a detailed illustration of the multi-layered filtration system formed by the mouthparts and the preoral cavity and its function is presented.
Keywords (eng)
mouthpartspreoral cavityliquid uptakefiltrationVespidaeHymenopteraµCTSEM
Keywords (deu)
MundwerkzeugePreoralhöhleFlüssigkeitsaufnahmeFiltrationVespidaeHymenopteraµCTREM
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
42
Association (deu)
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