Crematogaster scutellaris: Thelytoke Arb.-Produktion?

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Crematogaster scutellaris: Thelytoke Arb.-Produktion?

Beitragvon Merkur » Sonntag 3. Januar 2016, 12:10

Im eusozial hat Steffen Kraus eine (von mehreren) noch geflügelte Gyne dieser Art mit Brut und Jungarbeiterinnen abgebildet:
http://eusozial.de/viewtopic.php?f=14&t ... 925#p36918
Die Diskussion dazu:
http://eusozial.de/viewtopic.php?f=14&t ... 922#p36919 und folgende Beiträge.

Die Gynen stammen aus dem Schwarmflug von Geschlechtstieren einer von ihm gehaltenen großen Kolonie. Die Kernfrage ist, ob die Gynen begattet sind und nur ihre Flügel nicht abgeworfen haben, oder ob etwas anderes vorliegt, etwa eine thelytoke Parthenogenese
(http://ameisenwiki.de/index.php/Thelytokie )
Am schnellsten ließe sich das klären, wenn ein paar dieser Gynen vorsichtig seziert und auf Vorhandensein von Sperma in den Receptacula überprüft würden.
Mein Verdacht in dieser Richtung gründet sich auf die gelegentlich erwähnte Thelytokie bei Arbeiterinnen von Crematogaster scutellaris, die neben Arrhenotokie auftritt, der üblichen Entstehung von Männchen aus unbefruchteten Eiern.
Z. B. hier: http://www.myrmecofourmis.com/fiches/21
Crematogaster scutellaris peut, de façon très éventuelle, pratiquer la Parthénogenèse thélytoque : les ouvrières peuvent pondre des femelles (en plus de pouvoir pondre des mâles, ce qui est plus courant).
Ob Thelytokie bei C. scutellaris-Gynen möglich ist, wurde meines Wissens bisher nicht untersucht.

MfG,
Merkur
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Re: Crematogaster scutellaris: Thelytoke Arb.-Produktion?

Beitragvon Reber » Sonntag 3. Januar 2016, 14:59

Hallo Steffen,

es wird jetzt vielleicht etwas Off-Topic, aber ich stelle den Beitrag trotzdem mal hier rein. Du hast geschrieben, dass du die Gynen vom "Deckel der Anlage" abgesammelt hast. Da ich gerade wegen Baumarten im Gösswald stöberte, kam mir wieder sein "Massenzucht"-Kapitel bei Formica s. str. in den Sinn. Gösswald hat für die "Zucht" auschwärmende :m: und :k: mit einer Art Fanghaube von in der Natur befindlichen grossen Nestern abgesammelt und sie dann in einem präparierten Glasbehälter (40x30x30 cm) vereinigt. Dort kam es zur Kopula. Jetzt kommt mein Punkt zum Thema: Bei befruchteten Königinnen hat er - neben dem Abwurf der Flügel - beobachten können, dass sie sich in abgedunkelte Glaskolben am Behälterboden zurückzogen, während die unbegatteten Weibchen (und die Männchen) weiterhin zur Lichtquelle am Deckel der Anlage strebten...

Ein zusätzlicher Punkt, der möglicherweise gegen eine Kopula und für "Jungfernzeugung" spricht? Ist natürlich reine Spekulation...
  • 1

"Obgleich die Welt ja, so zu sagen,
Wohl manchmal etwas mangelhaft,
Wird sie doch in den nächsten Tagen
Vermutlich noch nicht abgeschafft."
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Re: Crematogaster scutellaris: Thelytoke Arb.-Produktion?

Beitragvon swagman » Sonntag 3. Januar 2016, 18:20

Hallo Reber.

Danach kannst du wohl nicht gehen, da ich in Kroatien Jungköniginnen dieser Art am Abend, nach Einbruch der Dunkelheit, an eingeschalteten Lampen gesammelt habe. Mit und ohne Flügel. Allerdings haben die noch geflügelten Jungkönigin kurze Zeit nach dem Einsammeln ihre Flügel noch abgestreift.
Letztlich müsste man wohl tatsächlich "nachsehen" um Gewissheit zu haben. Spannend wäre es allemal.
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Re: Crematogaster scutellaris: Thelytoke Arb.-Produktion?

Beitragvon Reber » Montag 4. Januar 2016, 03:17

Hej swagman,

da liegst du sicher richtig! Mir ging es im Beitrag auch nur darum, auf für Laien erkennbare "Merkmale" (entflügeln sich nicht, streben nach Licht) hinzuweisen, die evtl. dafür sprechen, dass Gynen nicht begattet sind. Ob das - und zu welcher Art - passt, ist wie gesagt Spekulation.

Ich würde ebenfalls sehr fürs "Nachsehen" plädieren. Es wäre m. E. so oder so erhellend was herauskommt! Paaren sich Crematogaster scutellaris in Gefangenschaft, lassen sich also züchten? Oder haben wir es gar mit einer Art zu tun, die zur Thelytokie fähig ist?

Es wäre grossartig, wenn Steffen einige der entsprechenden Gynen zur Untersuchung zur Verfügung stellen würde - aber ich könnte auch verstenen, wenn er sie lieber leben lässt :)
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Wird sie doch in den nächsten Tagen
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Re: Crematogaster scutellaris: Thelytoke Arb.-Produktion?

Beitragvon Steffen Kraus » Montag 4. Januar 2016, 11:49

Hallo Reber,

Es wäre grossartig, wenn Steffen einige der entsprechenden Gynen zur Untersuchung zur Verfügung stellen würde - aber ich könnte auch verstehen, wenn er sie lieber leben lässt :)


Natürlich stelle ich die Gynen zur Verfügung, auch wenn sich sich einige, in irgendwelchen kleinen Netzwerken, darüber aufregen werden und ihre Meinung darüber verbreiten.
So etwas ist zu respektieren, daß mache ich, so lange es respektvoll und juristisch in Ordnung ist.
Da sich Phil, schon mit mir in Verbindung gesetzt hat und die nächste Zeit besucht, wäre es schön, da Merkur in meiner Nähe wohnt, wenn die beiden Profis,
da etwas arrangieren könnten. Dem kann ich aber nicht vorgreifen, wäre aber für mich, eine tolle Sache.
Wäre für mich als Laie schon ein Erlebnis, das zu erleben, wann hat man das schon als Nichtbiologe!
Aber wie auch immer, sie stehen zur Verfügung.
Gruß Steffen
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,,es ist nicht wichtig, was andere denken wenn man kommt, es ist wichtig was sie denken, wenn man geht!
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Re: Crematog. scutellaris: KEINE thelytoke Arb.-Produktion!

Beitragvon Merkur » Donnerstag 7. Januar 2016, 20:42

Keine thelytoke Arbeiterinnenproduktion nachweisbar.

Heute Nachmittag haben mich Steffen Kraus und Phil (beide ja Mitglieder hier im AP) aufgesucht.
Ich konnte eine der normal im Freiland geschwärmten Gynen von Crematogaster scutellaris sezieren, und eine der in der Haltung geschwärmten.
Letztere besaß noch ihre Flügel, hatte aber bereits junge Arbeiterinnen und einige Brut.

Das Ergebnis war eindeutig: Beide Gynen hatten volle Receptacula seminis, waren also begattet.
Weshalb die in der Haltung begattete Gyne ihre Flügel nicht abgeworfen hatte (ebenso wie weitere, die bei Steffen Kraus bereits Arbeiterinnen produziert hatten), lässt sich nicht sagen.

Die von mir hier im Thread angesprochene Möglichkeit einer thelytoken Parthenogenese (Produktion weiblicher Brut durch unbegattete Gyne) kann man damit wohl verwerfen (auch wenn ein einziges Gegenbeispiel noch nicht wirklich beweiskräftig ist): Die Gyne war unbeobachtet begattet worden und behielt aus nicht erklärbaren Gründen dennoch ihre Flügel.
So etwas wird gelegentlich auch von anderen Ameisenarten berichtet.
(Umgekehrt werfen gelegentlich auch unbegattete Gynen ihre Flügel ab; bei manchen Arten, z. B. Leptothorax acervorum, sind entflügelte, aber unbegattete Gynen in den Nestern recht häufig, wo sie aber Arbeiterinnenfunktion übernehmen).

Flügelabwurf kann ein Indiz dafür sein, dass die Gyne begattet ist; eine Garantie ist es nicht,
und gelegentlich können auch begattete Gynen ihre Flügel behalten!

Es ist bekannt, dass bei manchen Arten der Kopula noch ein Ausbreitungsflug folgt. Der Flügelabwurf erfolgt dann natürlich erst am Ende dieser Flugaktivität.

MfG,
Merkur
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Zuletzt geändert von Merkur am Freitag 8. Januar 2016, 16:47, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Crematogaster scutellaris: Thelytoke Arb.-Produktion?

Beitragvon Colophonius » Donnerstag 7. Januar 2016, 21:39

Danke für den Bericht! Gibt es eventuell sogar Fotos davon, das wäre sicher sehr interessant!

Als Zwischenergebnis bleibt dann nur zu sagen: Glückwunsch Steffen für die erfolgreiche Zucht!
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Re: Crematog. scutellaris: KEINE thelytoke Arb.-Produktion!

Beitragvon Merkur » Freitag 8. Januar 2016, 16:38

Hier folgen einige Bilder von der Präparation der Crematogaster scutellaris-Gynen.

Phil hat sie mit Steffen Kraus’ Handy durchs Mikroskop aufgenommen, Steffen hat sie mir zugemailt. Ich bin überrascht von der Qualität der Fotos! Selbst habe ich die Bilder mit Photoshop ausgeschnitten und etwas bearbeitet, sowie zum Teil beschriftet.

1-20160107_154118_1_txweb.jpg
Bild 1: Begattete Gyne
Die normal im Freiland geschwärmte, entflügelte Gyne. Im Wachsbecken unter Wasser ist der hintere Teil der Gaster nach Entfernung der Rückenplatten festgenadelt.
Sgp = Subgenitalplatte; Rs = Receptaculum seminis; Fk = Fettkörperzellen; L = Luftblasen (sie sind unvermeidlich in einem solchen Präparat; man darf sie nicht mit irgend welchen Organen verwechseln; manchmal täuscht so eine Luftblase ein leeres Receptaculum vor!).
Die zwei hellen Insektennadeln haben einen Durchmesser von je 0.3 mm, die dunkle, etwas stärkere ist 0.44 mm dick. (Eine übliche Glaskopfstecknadel ist 0,6 mm dick).
Das ovale Receptaculum ist demnach ca. 0.5 mm lang und hat ca. 0.3 mm Durchmesser.
Die zahlreichen, ebenfalls etwas ovalen Fettkörperzellen sind kleiner, und im hellen Licht rein weiß. Insgesamt hatte diese Königin noch sehr viel Fettkörper (den man beim Präparieren weitgehend abpflücken muss um den Blick auf das Receptaculum frei zu machen); von den Reserven hatte sie noch nicht viel für die erste Brut verbraucht. Arbeiterinnen hatte sie noch nicht.

2-20160107_165212_Rec.sem..jpg
Bild 2: Das Receptaculum seminis im Durchlicht
Das Receptaculum wurde heraus genommen und in einem Wassertropfen auf einem Objektträger im Durchlicht fotografiert. Es ist dicht gefüllt mit der Spermienmasse. Das “Krönchen“ links ist der Spermagang, durch den die Spermien zum Oviductus communis (gemeinsamer Eileiter, in den die beiden seitlichen Eileiter münden) gelangen, wo sie die herangereiften Eier besamen. Der Gang ist hier aufgeknäuelt. Die fädigen Strukturen links sind Teile des Tracheensystems, das alle Organe mit Luft versorgt und gleichzeitig in der richtigen Lage hält.

3-20160107_160931_Sperma.jpg
Bild 3: Die Spermamasse im Receptaculum
Legt man ein dünnes Deckglas auf den Tropfen mit dem Receptaculum und drückt es leicht an, tritt das Sperma aus. Im Bild rechts oben ist als dunkler Schatten der Rand des Receptaculums sichtbar. Auch bei dieser sehr viel stärkeren Vergrößerung konnten wir noch keine einzelnen Spermien identifizieren. Anders als bei den meisten Ameisenarten, die ich präpariert habe, scheinen die Spermien von C. scutellaris nur sehr kurze Schwänze zu besitzen. Aber die sehr große Masse zeigt an, dass die Königinnen der großen Völker sehr viele Eier im Laufe eines langen Lebens zu besamen haben!

4-20160107_164310_gefl-txwe.jpg
Bild 4: Noch geflügelte, aber begattete Gyne
Die zweite Gyne war noch geflügelt, hatte aber ordentlich Brut und bereits 3 adulte Arbeiterinnen (Pygmäen). Ihr Fettkörper (Fk) war im Vergleich zu der Gyne in Bild 1 deutlich weniger umfangreich. Zudem wirkt der Inhalt der Zellen gelockert; man erkennt v. a. im rechten Bildbereich winzige Fetttröpfchen! Rs ist wieder das Receptaculum, und es ist gefüllt! Auch diese Gyne war also begattet. Im Inneren des Rs kann man leichte Farbunterschiede erahnen, etwas hellere und dunklere Bereiche: Das Sperma ist nicht gleichmäßig dicht gepackt. (Bei anderen Arten ist hier eine schlierige Struktur zu erkennen, die sich auch noch in langsamer Bewegung befindet). Mit „Tr“ sind wieder ein paar Tracheen gekennzeichnet, dickere und dünnere, die aufgrund der Luftfüllung das Licht reflektieren und hell erscheinen. Ganz unten ist ein ablagereifes Ei (es ist beim Präparieren aus dem Eileiter gefallen).

5-P. dives Gyne 3-09 Sperma x 40 web.jpg
Bild 5: Sperma von Polyrhachis dives z. Vergl.
Zum Vergleich füge ich hier einen Blick auf die Spermien im Receptaculum einer Königin von Polyrhachis dives ein (Es ist noch stärker vergrößert als Bild 3). Man erkennt deutlich fädige Strukturen, die teilweise gebündelten Schwänze der Spermien.
Die Präparation von Arbeiterin und Königin von P. dives ist hier beschrieben: http://ameisenwiki.de/index.php/Polyrhachis_dives_(Pr%C3%A4paration)

MfG,
Merkur
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Re: Crematogaster scutellaris: Thelytoke Arb.-Produktion?

Beitragvon swagman » Samstag 9. Januar 2016, 15:22

Hallo.

Merkur, vielen Dank für diesen interessanten Bericht!
Danke Steffen für die Bereitstellung der beiden Königinnen und Phil für das Fotografieren.

So macht dieses Hobby richtig spaß und zeigt sehr anschaulich, dass es nicht nur um die reine Tierhaltung geht.
Schön, wenn Fachleute und Laien in Zusammenarbeit zu neuen Erkenntnissen gelangen können.
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