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Lehrbücher Entomologie (1)

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<strong>Lehrbücher</strong> <strong>Entomologie</strong> (1)


<strong>Lehrbücher</strong> <strong>Entomologie</strong> (2)<br />

Capinera, J. L. (2004). Encyclopedia of Entomology, Dordrecht, Boston, London, Kluwer Academic<br />

Publisher.<br />

Chapman, R.F. (1999). The insects: structure and function, Cambridge University Press<br />

Chown, S. L. N., S. W. (2004). Insect Physiological Ecology: Mechanisms and Patterns. Oxford,<br />

Oxford University Press.<br />

Eidmann, H. K., F. (1970). Lehrbuch der <strong>Entomologie</strong>. Hamburg, Berlin, Verlag Paul Parey.<br />

Eisner, T. (2003). For Love of Insects. Cambridge, Massachusetts, London, Belknap Press of<br />

Harvard University Press.<br />

Gillot, C. (2005). Entomology. Dordrecht, Springer-Verlag.<br />

Grimaldi, D. E., M. S. (2005). Evolution of the Insects. Cambridge, Cambridge University Press.<br />

Gullan, P. J. & Cranston, P. S. (2005). The Insects, Blackwell Publishing.<br />

Jacobs, W., Renner, M. & Honomichl, K. (1998). Biologie und Ökologie der Insekten.<br />

Ein Taschenlexikon. Gustav Fischer


<strong>Lehrbücher</strong> <strong>Entomologie</strong> (3)<br />

Kaestner, A. (1972). Lehrbuch der Speziellen Zoologie, Band I: Wirbellose, 3. Teil, Insecta: A.<br />

Allgemeiner Teil. Stuttgart, Gustav Fischer Verlag.<br />

Kaestner, A. (1973). Lehrbuch der Speziellen Zoologie, Band I: Wirbellose, 3. Teil, Insecta: B.<br />

Spezieller Teil. Stuttgart, Gustav Fischer Verlag.<br />

Resh, V. H. C., R. T. (2003). Encyclopedia of Insects. Amsterdam, Boston, London, New<br />

York, Oxford, Paris, San Diego, San Francisco, Singapore, Sydney, Tokyo, Academic Press.<br />

Schowalter, T. D. (2006). Insect Ecology. An Ecosystem Approach. Amsterdam, etc.,<br />

Academic Press, Elsevier.<br />

Weber, H., Weidner, H. (1974). Grundriß der Insektenkunde, Urban & Fischer


Begriffe der biologischen Systematik (1)<br />

• Taxon = Von anderen Organismen-Gruppen<br />

unterscheidbare Gruppe<br />

• Homologie = Einmal entstandene Übereinstimmung<br />

aufgrund gemeinsamer<br />

Abstammung<br />

• Konvergenz = Parallel-entstandene nichthomologe<br />

Übereinstimmung<br />

aufgrund ähnlicher<br />

Selektionsdrucke


Begriffe der biologischen Systematik (2)<br />

• Apomorphie = Abgeleitete homologe<br />

Merkmalsausprägung<br />

• Autapomorphie = Apomorphie, die ein<br />

bestimmtes Taxon<br />

kennzeichnet<br />

• Synapomorphie = Apomorphie, die von mehr<br />

als einem Taxon geteilt wird<br />

→ Indiz für gemeinsame<br />

Abstammung


Begriffe der biologischen Systematik (3)<br />

Monophyletische<br />

Gruppierung<br />

Paraphyletische<br />

Gruppierung<br />

Sudhaus & Rehfeld (1992)<br />

Polyphyletische<br />

Gruppierung


Homologiekriterien nach Remane (1952)<br />

• Spezifische Qualität<br />

• Lage im vergleichbaren Gefügesystem<br />

• Verknüpfung durch Zwischenformen


Parallelismen – Schmettelinge: Flügelmuster


Wichtige konstitutive und diagnostische Merkmale<br />

Myriapoda Hexapoda Crustacea<br />

• Körpergliederung<br />

• viele Laufbeinpaare<br />

• Reduktion der<br />

Medianaugen<br />

• Körpergliederung<br />

• 3 Beinpaare<br />

• oft mit Flügeln<br />

• 2 Paar Antennen<br />

• Spaltbeine<br />

• Kiemen an<br />

Extremitäten<br />

• auf 2 Kopfsegmente<br />

beschränkte Nephridien<br />

• Naupliusauge


Grundmuster der Mandibulata<br />

• Körpergliederung in Kopf, Thorax (viele Segmente; mit<br />

Gliedmaßen) und Abdomen (viele Segmente)<br />

• Kopf mit Komplexaugen und 2 Paar Antennen<br />

• Beißende Mundwerkzeuge aus Mandibeln und 2 Paar Maxillen<br />

• Mariner Bodenbewohner<br />

Lauterbach (1980)


Hypothesen zum Ursprung der Hexapoda<br />

HEXAPODA<br />

CRUSTACEA<br />

Schram & Jenner (2001)<br />

= Tracheata<br />

= Pancrustacea


Phylogenetischer Stammbaum nach Hanström (1926)


Habitus Crustacea versus Hexapoda<br />

Crustacea, Malacostraca: Anaspidacea<br />

Insecta, Diplura


Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb der Atelocerata


Argumente, die Atelocerata als Monophylum stützen (1)<br />

• Fehlen der 2. Antennen<br />

• Tracheen als Atmungsorgane<br />

• Postantennalorgan<br />

• Malpighische<br />

Gefäße


Argumente, die Atelocerata als Monophylum stützen (2)<br />

Ultrastruktur der<br />

Mechanosensillen


Argumente, die Atelocerata als Monophylum stützen (3)<br />

• Fehlen des<br />

Exopoditen<br />

("Uniramia")<br />

• Kopfskelett<br />

(vordere Tentorialarme)


Expression des Entwicklungsgens distal less (dll)<br />

Orchestia cavimana,<br />

Amphipoda<br />

Scholtz et al. (1998)<br />

Glomeris marginata,<br />

Diplopoda<br />

Lepisma saccharina,<br />

Insecta


"Orsten"-Fauna<br />

Oberkambrium von<br />

Schweden


Mögliche Verwandtschaftsverhältnisse<br />

innerhalb der Crustacea


Argumente, die Tetraconata als Monophylum stützen (1)<br />

• Mitochondriale Genreihenfolge<br />

Boore et al. (1998)<br />

Crustacea<br />

Insecta<br />

Chelicerata<br />

Myriapoda<br />

Onychophora<br />

Tardigrada<br />

L(UUR): Leucin t-RNA<br />

Pogonophora, Annelida<br />

Echiurida<br />

Gastropoda<br />

Boore et al. (1998)


Argumente, die Tetraconata als Monophylum stützen (2)<br />

• Nucleotid- und Aminosäuresequenzen<br />

Chelicerata<br />

Myriapoda<br />

Hexapoda<br />

Branchiopoda<br />

Nukleare 18S<br />

rRNA/<br />

28S rRNA<br />

Friedrich & Tautz<br />

(1995, 2001)<br />

Malacostraca<br />

Myriapoda<br />

Onychophora<br />

Chelicerata<br />

Malacostraca<br />

Mitochondriale<br />

12S rRNA<br />

Hexapoda<br />

Chelicerata<br />

Myriapoda<br />

Crustacea<br />

Mitochondriales<br />

Genom<br />

Hexapoda<br />

Malacostraca<br />

Chelicerata<br />

Myriapoda<br />

Hexapoda<br />

Elongationsfaktor-1α<br />

Branchiopoda<br />

Ballard et al. (1992) Hwang et al. (2001) Regier & Schultz (1997)


"long branch attraction" (1)


"long branch attraction" (2)


Argumente, die Tetraconata als Monophylum stützen (2)<br />

• Bau der Ommatidien<br />

Crustacea<br />

Insecta<br />

Paulus (2000)<br />

Myriapoda


Argumente, die Tetraconata als Monophylum stützen (3)<br />

• Anatomie des optischen Lobus<br />

Osorio et al. (1995)


Argumente, die Tetraconata als Monophylum stützen (4)<br />

• Neurone der optischen Ganglien<br />

Osorio et al. (1995)


Argumente, die Tetraconata als Monophylum stützen (5)<br />

• Frühe Neurogenese via Neuroblasten (a)<br />

Whitington & Bacon (1998)<br />

Neurone u./o. Gliazellen<br />

Ganglionmutterzellen<br />

Neuroblast


Argumente, die Tetraconata als Monophylum stützen (6)<br />

• Frühe Neurogenese via Neuroblasten (b)<br />

verändert nach Simpson (2001)


Argumente, die Tetraconata als Monophylum stützen (7)<br />

• Frühe Axonogenese<br />

verändert nach Simpson (2001)


Dilemma des Phylogenetikers<br />

Myriapoda<br />

Insecta Crustacea<br />

Dohle (1997)


Atelocerata-Konzept (Myriopoda-Hexapoda)<br />

• Fehlen der 2. Antennen<br />

• Fehlen des Exopoditen<br />

• Tracheen<br />

• Malpighische Gefäße<br />

• Postantennalorgan<br />

• Vordere Tentorialarme


Tetraconata-Konzept (Crustacea-Hexapoda)<br />

• Verschiedene, voneinander unabhängige<br />

molekulare Merkmale<br />

• Struktur der Ommatidien<br />

• Anatomie der optischen Ganglien<br />

• Frühe Neurogenese<br />

• Frühe Axonogenese


Untersuchungsstand molekularer und<br />

morphologischer Merkmale, die Tetraconata stützen<br />

Genreihenfolge (Boore et al. 1998)<br />

Spezifische Pionierneurone<br />

18S + 28S rDNA (Friedrich & Tautz 2001)<br />

Mitochondriales Genom (Hwang et al. 2001)<br />

Struktur der Ommatidien<br />

Laterale Neuroblasten<br />

Mediale Neuroblasten<br />

Richter (2001)


Sind Insekten an Land gegangene<br />

Krebstiere?


Crustacea<br />

Mögliche Verwandtschaftsverhältnisse<br />

Myriapoda<br />

Hexapoda<br />

Myriapoda<br />

Crustacea<br />

Tetraconata = Pancrustacea<br />

Hexapoda<br />

Myriapoda<br />

Nicht-Malacostraca<br />

Malacostraca<br />

Hexapoda


Marine Stammgruppenvertreter der Insekten<br />

Devonohexapodus bocksbergensis<br />

Haas et al. (2003)


Crustacea: Remipedia

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