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Schwerkraftorientierung beim Wasserläufer Velia currens F. (Heteroptera) am Tage und zur Nachtzeit
1.
Der Wasserlufer Velia currens F. ist nachtaktiv und zeigt abends ein Haupt-, morgens ein Nebenmaximum der Aktivitt nach Art eines Bigeminus; ersteres erscheint immer zu Beginn einer Dunkelphase eines 24stndigen Hell-Dunkel-Wechsels. Larven des 2.–4. Stadiums verhalten sich ebenso; ihre Tagesaktivitt ist jedoch hher.
2.
Erhhung der Temperatur bis auf 25–30 C bewirkt in einem 159 Std-Kunsttag eine relative Aktivittssteigerung vor allem um Mittag und Mitternacht, doch bleibt der Einflu des Zeitgebers weiterhin erkennbar.
3.
In der Temperaturorgel erweist sich Velia als stenotherm klteliebend, mit einem Vorzugsbereich von 4–16 C, whrend Gerris lacustris L. in einem Bereich von 12–31 C eurytherm ist. Die Aktivitt von Gerris lacustris L., G. gibbifera
Schum. und G. najas
de Geer wird durch den Hell-Dunkel-Wechsel weniger als bei Velien beeinflut.
4.
Verminderung der Lichtintensitt und nachfolgende Verdunkelung lsen jedesmal Aktivittsschbe aus. Der Tag-Nacht-Rhythmus der Aktivitt wird durch relative Intensittsunterschiede gesteuert.
5.
An einen inversen Tag-Nacht-Rhythmus passen sich Velien binnen etwa 52 Std an; ihre Aktivitt lt sich leicht durch knstliche Hell-Dunkel-Rhythmen von 1616, 88, 66 und 44 Std Dauer modulieren, doch bleibt daneben der Einflu eines endogenen 24 Std-Rhythmus erkennbar.
6.
In Dauerdunkel bleibt der Aktivittsrhythmus bis zu 15 Tagen mit einer Periodendauer von etwa 24 Std bestehen; in Dauerhell bei verschiedenen Lichtintensitten betrgt die Periodendauer 26–27 Std. Die Amplitude der Aktivitt nimmt whrend des Aufenthaltes in Dauerdunkel und Dauerhell laufend ab, in Dauerhell besonders stark.
7.
Der Bigeminus bleibt auch in Dauerdunkel bestehen, in Dauerhell entfllt dagegen sein Nebengipfel. Nach Blendung durch Opticusschnitt ndert sich der Verlauf der Aktivitt ebenso: nur der Hauptgipfel bleibt erhalten.
8.
Die Velienrhythmik wird durch endogene und exogene Faktoren reguliert, deren Wirkung an Hand einiger Modellvorstellungen diskutiert und mit der Orientierungsrhythmik verglichen wird.
1. Workers of Formica polyctena have been trained to find their way to and from food sources or to carry pupae on inclined or vertical surfaces by keeping a fixed angle to gravity. During these experiments optical or olfactoric orientational aids were lacking. 2. The ants do not confuse the two geomenotactic orientations which are symmetrical with regard to the vertical axis. 3. The resultant directions of geomenotactically oriented ants deviate from the direction that leads to their goal, in a specific manner: if the angle between the goal-direction and the vertical is between 0° and slightly more than 90° then the animals running from nest to goal deviate upwards. Beneath this line they deviate downwards. Homing ants perform differently: their runs deviate downwards from goal-direction if the angle between goal-direction and the vertical upward direction is greater than 60°. These facts are called "biased geomenotactic orientation" (b.g.o.). 4. The b.g.o. is compared with similar irregularities in the wagging-dances of honeybees ("Restmißweisung"). 5. The cause of the b.g.o. of ants could not be explained. The following possible explanations could be excluded: a) B.g.o. is not the effect of insufficient training of the animals. b) B.g.o. cannot be explained by the result of the mechanical forces influencing the ant. c) The gravity receptors situated on the joints between thorax and petiolus and between petiolus and gaster have no influence on b.g.o. 6. It is concluded that several central tendencies influence geotactic orientation-angles and oppose an exact geotactic orientation. The b.g.o. is interpreted as the expression of an inferior geotactic orientational mechanism, which is not fully adapted to direct the ants path in all possible directions to gravity. 7. The most important formulae for statistical evaluation of circular distributed populations are compiled from the literature.
1.
Bewegungen eines Beobachters beeinflussen die Fluchtrichtungen, welche Velia caprai
Tam. auf einer trockenen Arena einschlgt, daher wurde eine Durchsichtarena gebaut, in deren Mitte die Tiere ungestrt eingesetzt werden konnten, die Laufrichtungen lieen sich durch eine Mattscheibe hindurch sehen, das Tier selbst kann den Beobachter whrend des Versuchs nicht sehen.
2.
Weder im Freien noch im geschlossenen Raum hielten die Bachlufer, die aus der Umgebung Graz stammten, auf der Flucht einen kompatreuen Sdkurs ein. Im Freien richteten sie sich vorzglich nach dem Wind, im geschlossenen Raum, mit einer Lampe als Orientierungshilfe, steuerten sie vorwiegend positiv phototaktisch gegen sie.
3.
Die Anemotaxis lie sich im geschlossenen Raum nur ungengend simulieren, zahlreiche Tiere liefen mit der Luftstrmung, in den Freilandversuchen (Pailgrabenversuch, Felieferhofversuch) berwogen die positiv anemotaktisch orientierten Lufe. Bei gleichzeitiger Darbietung von Licht und Luftstrmung aus verschiedenen Richtungen, wirkte das Licht stark anziehend.
4.
Die Fluchtrichtungen von Velien ohne Antennen sind im Strmungsfeld nicht (im windzugewandten Halbkreis) oder nur schlecht (im windabgewandten Halbkreis) gerichtet. Velien, die nur eine Antenne haben, bevorzugen die Strmungsrichtung deutlich, die Lufe sind darber hinaus so orientiert, da vorwiegend die antennentragende Krperseite dem Wind zugekehrt wird. An der anemotaktischen Einstellung sind die Antennen mageblich beteiligt.
5.
Es wird die Mglichkeit diskutiert und durch Versuche gesttzt, da im Freien Geruchskomponenten eine positiv anemotaktische Einstellung induzieren, wie das sonst von vielen Insekten bekannt ist.
1. The orientation of ants to gravity has been investigated, and it is shown that orientations symmetrically placed on either side of the vertical are confused.
2. The georeceptor is located in the antenna, and is probably Johnston's organ. Only one antenna is in use at any one time during geo-orientation.
3. The light compass reaction has been investigated and it is shown that orientations Θ° and 180-Θ° are confused. No explanation can be offered for this.
4. The results are discussed in relation to the hypothesis that ants have a taxis mechanism common to all senses. It is suggested that the function of this mechanism is to set up a temporary labile symmetry of the ant with respect to orientatory stimuli.
1.
Der Mistkfer Geotrupes silvaticus
Panz. transponiert angeborenermaen den photomenotaktischen Kurs, den er auf einer waagerechten Flche luft, auf die Oben-Untenrichtung, wenn die Laufflche senkecht gestellt und diffuse Beleuchtung eingeschaltet wird. Der Richtungswinkel des nunmehr geomenotaktisch gesteuerten Kurses ist durch den vorher eingehaltenen Lichtwinkel auf der gleichen Krperseite bestimmt. Die Transposition des Mistkfers folgt der Regel: Schwerewinkel = Lichtwinkel . Diese Beziehung ist nur eine der mglichen Koordinationen zwischen dem Licht- und Schweresinn der Arthropoden; Unterschiede in Transpositionsrichtung und Winkelgre zwischen Biene und Mistkfer knnen ihren Grund in der verschiedenen Schaltung der beteiligten Nervenbahnen haben.
2.
Der zugeordnete zentralnervse Koordinationsapparat, fr den sich einige begrndete Modellvorstellungen machen lieen, arbeitet mit richtungsabhngigen (lokalzeichenbestimmten) Erregungsmengen, die fr das Lokalzeichen eines der beiden Sinnesorgane (Auge, Statorezeptoren) identisch sind. Innerhalb des Lichtsinnes konnte Summierbarkeit der beteiligten zentralen Erregungsmengen nachgewiesen werden.
3.
Der photomenotaktische Kurs ist wenig von der Intensitt des Reizlichtes abhngig, sehr stark dagegen von endogenen Faktoren, unter denen die zentrale Erregbarkeit eine besondere Rolle spielt. Sie bestimmt offenbar jeweils den Kurs, den der Kfer scheinbar zufllig einschlgt.
4.
Bei der simultanen Orientierung nach Licht und Schwerkraft treten dagegen inhibitive Beziehungen zwischen beiden menotaktischen Verhaltensweisen zutage; meist wird eine zugunsten der anderen unterdrckt, wobei Geomenotaxis hufiger ber Photomenotaxis dominiert als umgekehrt. Im zentralen Wettkampf stehende photo-und geomenotaktische Tendenzen knnen dabei auch zu komplizierten Resultanteneinstellungen fhren, die aber relativ unbestndig sind und bald zugunsten der Orientierung nach einem der beiden Reize aufgegeben werden.
5.
Ein Gesamtbild der menotaktischen Orientierung lie sich durch Betrachtung der zentralen dynamischen Gleichgewichte, die sich in der Verschrnkung afferenter und efferenter Erregungen im orientierten Zustand einstellen, sowie der hierarchischen Zentrenorganisation gewinnen. Einige theoretische Folgerungen zum Taxisproblem lieen sich aus den Befunden ableiten.
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