Drüsen von Ameisen

Johan Billen von der K. U. Leuven, Herausgeber der Zeitschrift Insectes Sociaux, ist ein international bekannter Experte auf dem Gebiet der Morphologie und der Ultrastrukturforschung an Ameisen. Insbesondere befasst er sich mit den exokrinen Drüsen, Drüsen also, deren Sekrete „nach außen“ abgegeben werden. Das sind u.a. Spurpheromon-Drüsen oder Drüsen in der Cuticula, aber auch Pro- und Postpharynxdrüsen, deren Sekrete über den Mund abgegeben werden. In einem Vortrag an der Universität von Ouro Preto, Brasilien, hat er im November 2009 eine Übersicht zum derzeitigen Kenntnisstand gegeben.

Billen, J. (2009): Diversity and Morphology of Exocrine Glands in Ants. – 19. Simpósio de Mirmecologia, Universidade Federal de Ouro Preto, Brazil, 6 pp.

Nicht weniger als 75 exokrine Drüsen sind bisher bei Ameisen bekannt geworden. Man unterscheidet Drüsen, die sich direkt von Epithelzellen („Hautzellen“) ableiten, und solche, bei denen eine Kanalzelle für die Ausleitung der Drüsenzellprodukte vorhanden ist. Zusätzlich können die Drüsen ein- oder mehrzellig sein und ihre Produkte direkt an der Körperoberfläche abgeben, oder in ein Reservoir, aus dem die Sekrete nur bei Bedarf abgegeben werden.

Für einige besser bekannte Drüsen werden die deutschen Namen angegeben.

Kopfdrüsen

antennal base gland (Antennenbasisdrüse)

antennal scape gland (Antennenschaftdrüse)

antennomere glands

basimandibular gland

hypostomal silk gland (Hypostomale Seidendrüse)

infrabuccal gland (Infrabuccaltasche)

intramandibular gland

mandibular gland (Mandibeldrüse)

maxillary gland (Maxillendrüse ) pedestal hair gland *

postpharyngeal gland (Postphrynxdrüse)

propharyngeal gland (Propharynxdrüse)

stipes gland

subepithelial glands *

tegumental epithelium *

Drüsen des Thorax

antenna cleaner gland

apicofemoral gland

apicotibial gland

arolium (= pretarsal) gland (Prätarsaldrüse)

basicoxal gland

basitarsal gland

coxal gland

distal femoral gland

distal femoral sac gland

distal tarsomere glands

distal tibial gland (Distale Tibialdrüse)

footprint gland (“Fußabdruck-Drüse)

gemma gland (Drüse in den Gemmae von Gamergaten)

labial (= salivary) gland (Speicheldrüse, liegt im Thorax, Ausführgang aber zum Mund)

metapleural gland (Metathorakaldrüse)

metatibial gland

propleural plate gland

prothoracic gland (Prothoraxdrüse)

proximal tarsomere glands

proximal tibial gland

subepithelial glands *

tarsomere glands

tegumental epithelium *

third tarsomere gland

tibial glands

tibial spur gland (Tibiale Spurdrüse)

tibial tendon gland

trochanter gland

Drüsen des Hinterleibes (abdominal glands)

anus gland

cloacal gland

dorsolateral glands

Dufour gland (Dufour-Drüse)

epithelial sternal gland

epithelial sting sheath gland (Epitheliale Stachelscheidendrüse)

epithelial tergal gland

lateroventral glands

male accessory gland (Männliche akzessorische Drüse) paired sternal gland

Pavan gland (Pavan’sche Drüse)

pedestal hair gland *

penis gland

petiole gland

postpetiolar gland

postpygidial gland

pygidial gland

quadrate plate gland

rectal gland (Rektaldrüse)

rectal papillae (Rektalampullen)

spermathecal gland (Receptaculardrüse)

spermatheca reservoir gland

spiracular plate gland

sternal gland

sting bulb gland

sting chamber gland

sting gland (Stacheldrüse)

sting sheath gland

subepithelial glands *

subgenital plate gland

tegumental epithelium *

tergal glands

tergosternal glands

triangular plate gland

unpaired sternal gland

valve’s gland

venom gland (Giftdrüse)

(Mit * gekennzeichnete Drüsen kommen über den ganzen Körper verteilt vor. Sie erscheinen daher in allen drei Listen, für Kopf, Thorax und Abdomen).

Der Artikel enthält einige Angaben zu den Funktionen der Drüsen. Die Anzahl der Drüsen ist zwischen unterschiedlichen Arten verschieden, wobei Ponerinen eine besondere Vielfalt von Drüsen aufweisen. So hat z.B. Pachycondyla tridentata nach Jessen & Maschwitz (1983) allein 28 abdominale Drüsen.

Die Metathorakaldrüse

Die Metathorakaldrüse der Ameisen, auch Metapleuraldrüse genannt, ist eine Sonderbildung der Formicidae. Sie sitzt an den Seiten des dritten Thoraxsegments, des Metathorax, direkt unterhalb des Epinotums (= Propodeum, = 1. Abdominalsegment) und vor dem Gelenk zum Petiolus. Über die Funktion ist noch nicht sehr viel bekannt. Das Sekret sickert aus den meist schlitzförmigen Öffnungen der eingesenkten, von Cuticula ausgekleideten Reservoire. Durch die Beinbewegungen und beim Putzen wird es auf dem Körper verteilt und wohl auch auf Nestgenossen oder Brut übertragen. Eine antibiotische, die Tiere selbst vor Infektionen schützende Wirkung ist gut belegt. Auch für Verteidigungszwecke kann das Sekret benutzt werden. Bei manchen Ameisengattungen (z. B. Camponotus) kann die Drüse fehlen. Ein Review dazu ist 2011 erschienen:

Yek, S. H. and Mueller, U. G. (2011), The metapleural gland of ants. Biological Reviews, 86: no. doi: 10.1111/j.1469-185X.2010.00170.x

• Correspondence: E-mail: syek@bio.ku.dk; szehuei@gmail.com

Die gesamte Arbeit kann man hier downloaden: http://www1.bio.ku.dk/forskning/oe/cse/formidling/videnskabelige_artikler/yek2010.pdf/

Der Astract ist online einzusehen: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1469-185X.2010.00170.x/abstract

Keywords: antibiotic secretion; ants;chemical defence; evolution;metapleural gland; recognition odour; territoriality

The metapleural gland (MG) is a complex glandular structure unique to ants, suggesting a critical role in their origin and ecological success. We synthesize the current understanding of the adaptive function, morphology, evolutionary history, and chemical properties of the MG. Two functions of the MG, sanitation and chemical defence, have received the strongest empirical support; two additional possible functions, recognition odour and territorial marking, are less well supported. The design of the MG is unusual for insects; glandular secretions are stored in a rigid, non-compressible invagination of the integument and the secretion is thought to ooze out passively through the non-closable opening of the MG or is groomed off by the legs and applied to target surfaces. MG loss has occurred repeatedly among the ants, particularly in the subfamilies Formicinae and Myrmicinae, and the MG is more commonly absent in males than in workers. MG chemistry has been characterized mostly in derived ant lineages with unique biologies (e.g. leafcutter ants, fire ants), currently precluding any inferences about MG chemistry at the origin of the ants. A synthetic approach integrating functional morphology, phylogenetic transitions and chemical ecology of the MGs of both the derived and the unstudied early-branching (basal) ant lineages is needed to elucidate the evolutionary origin and diversification of the MG of ants.