Summary
In each ommatidium of the meal moth a retinula is formed from a varying number (9–12, mostly 11) of elongated, prismatic sense cells. In addition, a basal retinular cell is situated near the basement membrane in the center of the other (“distal”) retinular cells. The axis of the retinula is occupied by many microvilli forming the axial structure, the distal section of which is the slender “axial thread”. Proximally, the axial structure widens (to 8.5 mμ instead of 1 μm in diameter) and is now called rhabdom. Cross sections of the rhabdom mostly look like a petaloid with four petals; this figure is due to longitudinal infoldings along the length of the rhabdom surface. The rhabdom cross section is subdivided into several brushes of microvilli (“rhabdom sectors”), each one being characterized by an approximately parallel arrangement of its microvilli. One rhabdom sector may be composed of one or two rhabdomeres respectively.
The basal retinular cell participates in rhabdom formation through a small brush of microvilli at the proximal end of the rhabdom. Proximally, the distal retinular cells taper into slender neurites which are embedded in grooves at the surface of the basal retinular cell and the tracheal end cell respectively. One tracheole piercing the basement membrane together with the neurites of one retinula branches into about 30 tracheoles surrounding the retinula.
The crystalline cone cells touch the cornea; proximally, their cytoplasm forms a point which eventually terminates amongst the distal tips of the retinular cells, immediately at the axial thread.—Our work was restricted to light adapted eyes; in this condition, light transmission in the distal part of the retinula seems to be blocked by retinular cell pigment except inside the axial thread.
Zusammenfassung
Die Retinula im Ommatidium der Mehlmotte besteht aus einer wechselnden Anzahl (9–12, meist 11) langgestreckter, prismatischer Sinneszellen. Außerdem enthält jede Retinula nahe der Basalmembran im Zentrum zwischen diesen “distalen” Retinulazellen noch eine basale Retinulazelle. Die Längsachse der Retinula wird von der Achsenstruktur eingenommen, die aus Mikrovilli besteht. Ihr distaler Teil ist der „Achsenfaden“, der breitere, proximale Teil bildet das Rhabdom. Dieses erscheint im Querschnitt meist vierstrahlig gelappt, da seine Außenseite in Längsrichtung tief gekehlt ist. Der Rhabdomquerschnitt gliedert sich in mehrere Schöpfe parallel angeordneter Mikrovilli („Rhabdomsektoren“); jeder Rhabdomsektor besteht aus 1 oder 2 Rhabdomeren. Die basale Retinulazelle entsendet einen kleinen Schopf von Mikrovilli in die proximale Spitze des Rhabdoms. Die distalen Retinulazellen setzen sich proximal in Neuriten fort, welche sich in Einkehlungen der basalen Retinulazelle bzw. der Tracheenendzelle einschmiegen. Jeweils eine Tracheole durchbricht zusammen mit dem Neuritenstrang einer Retinula die Basalmembran; sie verzweigt sich distal zu ca. 30 Tracheolen, die die Retinula umhüllen.
Die Kristallkegelzellen grenzen distal an die Cornea; proximal laufen die Kristallkegelzellen eines Ommatidiums in einen gemeinsamen Fortsatz aus, der zwischen den Retinulazellen unmittelbar am Achsenfaden endet. — Nur das helladaptierte Auge wurde untersucht. Hierbei erscheint im distalen Teil der Retinula nur der Achsenfaden lichtdurchlässig, das Cytoplasma der Retinulazellen hingegen von Pigmentgrana durchsetzt und für Licht undurchlässig.
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Literatur
Danneel, R., Zeutzschel, B.: Über den Feinbau der Retinula bei Drosophila melanogaster. Z. Naturforsch. 12b, 580–583 (1957).
Døving, K. B., Miller, W. H.: Function of insect compound eyes containing crystalline tracts. J. gen. Physiol 54, 250–267 (1969).
Eguchi, E., Naka, K., Kuwabara, M.: The development of the rhabdom and the appearance of the electrical response in the insect eye. J. gen. Physiol. 46, 143–157 (1962).
Exner, S.: Die Physiologie der facettierten Augen von Krebsen und Insekten. Leipzig und Wien: F. Deuticke 1891.
Fernández-Morán, H.: Fine structure of the light receptors in the compound eye of insects. Exp. Cell Res., Suppl. 5, 586–644 (1958).
Goldsmith, T. H.: Fine structure of the retinulae in the compound eye of the honeybee. J. Cell Biol. 14, 489–493 (1962).
Goldsmith, T. H., Philpott, D. E.: The microstructure of the compound eyes of insects. J. biophys. biochem. Cytol. 3, 429–440 (1957).
Hesse, R.: Untersuchungen über die Organe der Lichtempfindung bei niederen Tieren. VII. Von den Arthropodenaugen. Z. wiss. Zool. 70, 347–473 (1901).
Höglund, G.: Pigment migration, light screening and receptor sensitivity in the compound eye of nocturnal lepidoptera. Acta physiol. scand. 69, Suppl. 282, 56 p (1966).
Horridge, G. A.: The retina of the locust. In: Functional organization of the compound eye (ed. C. G. Bernhard). Wenner Gren Center Internat. Symp. Series, vol. 7, p. 513–541. Oxford: Pergamon Press 1966.
—: Pigment movements and the crystalline threads of the firefly eye. Nature (Lond.) 218, 778–779 (1968).
—: The eye of the firefly Photuris. Proc. roy. Soc. B 171, 445–463 (1969).
Horstmann, G.: Über die Pigmentgranulogenese im Auge von Ephestia kühniella Zeller. Z. Naturforsch, im Druck (1970)
Kirschfeld, K., Franceschini, N.: Ein Mechanismus zur Steuerung des Lichtflusses in den Rhabdomeren des Komplexauges von Musca. Kybernetik 6, 13–22 (1969).
Kühn, A.: Versuche zur Entwicklung eines Modells der Genwirkungen. Naturwissenschaften 43, 25–28 (1956).
Kuiper, J. W.: The optics of the compound eye. Symp. Soc. exp. Biol. 16, 58–71 (1962).
Kunze, P.: Eye glow in the moth and superposition theory. Nature (Lond.) 223, 1172–1174 (1969).
- Verhaltensphysiologische und optische Experimente zur Superpositionstheorie der Bildentstehung in Komplexaugen. Verh. Dtsch. Zool. Ges., Köln 1970, 234–238.
Lankester, E. Ray, Bourne, A. G.: The minute structure of the lateral and the central eyes of Scorpio and of Limulus. Quart. J. micr. Sci. 23, 177–212 (1883).
Melamed, J., Trujillo-Cenóz, O.: The fine structure of the visual system of Lycosa (Araneae, Lycosidae). Part I: Retina and optic nerve. Z. Zellforsch. 74, 12–31 (1966).
Miller, W. H., Bernard, G. D.: Butterfly glow. J. Ultrastruct. Res. 24, 286–294 (1968).
—, Allen, J. L.: The optics of insect compound eyes. Microcomponents with dimensions near wavelength of light cause observable optical effects. Science 162, 760–767 (1968).
—, Møller, A. R., Bernhard, C. G.: The corneal nipple array. In: The functional organization of the compound eye (ed. C. G. Bernhard). Wenner Gren Center Internat. Symp. Series, vol. 7, p. 21–33. Oxford: Pergamon Press 1966.
Moody, M. F.: Photoreceptor organelles in animals. Biol. Rev. 39, 43–86 (1964).
Ninomiya, N., Tominaga, Y., Kuwabara, M.: The fine structure of the compound eye of a damsel-fly. Z. Zellforsch. 98, 17–32 (1969).
Nowikoff, M.: Untersucmmgen über die Komplexaugen von Lepidopteren nebst einigen Bemerkungen über die Rhabdome der Arthropoden im allgemeinen. Z.wiss.Zool. 138, 1–67 (1931).
Perrelet, A.: The fine structure of the retina of the honey-bee drone. An electron microscopical study. Z. Zellforsch. 108, 530–562 (1970).
—, Baumann, F.: Presence of three small retinula cells in the ommatidium of the honey-bee drone eye. J. Microscopie 8, 497–502 (1969).
Schneider, L., Langer, H.: Die Feinstruktur des Überganges zwischen Kristallkegel und Rhabdomeren im Facettenauge von Calliphora. Z. Naturforsch. 21b, 196–197 (1966).
—: Die Struktur des Rhabdoms im „Doppelauge“ des Wasserläufers Gerris lacustris. Z. Zellforsch. 99, 538–559 (1969).
Smith, D. S.: Insect cells. Their structure and function, 372 p. Edinburgh: Oliver & Boyd 1968.
Umbach, W.: Entwicklung und Bau des Komplexauges der Mehlmotte Ephestia kühniella Zeller nebst einigen Bemerkungen über Entstehung der optischen Ganglien. Z. Morph. Ökol. Tiere 28, 561–594 (1934).
Varela, F. G., Porter, K. R.: Fine structure of the visual system of the honey-bee (Apis mellifera). I. The retina. J. Ultrastruct. Res. 29, 236–259 (1969).
Yagi, N., Koyama, N.: The compound eye of lepidoptera. Approach from organic evolution. Tokyo: Shinkyo-Press Ltd. 1963.
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Fischer, A., Horstmann, G. Der Feinbau des Auges der Mehlmotte, Ephestia kuehniella Zeller (Lepidoptera, Pyralididae). Z. Zellforsch. 116, 275–304 (1971). https://doi.org/10.1007/BF00331266
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