Atlas zur Biologie der Wasserinsekten

Atlas zur Biologie
der Wasserinsekten
Wilfried Wichard
Werner Arens
Gerhard Eisenbeis
Mit einem Geleitwort von
Jürgen Schwoerbel
Mit 912 rasterelektronenmikroskopischen Bildern
auf 148 Tafeln und 156 Abbildungen im Text
Technische Universität Darmstadt
FACHBEREICH 10 —BIOLOGIE
— Bibliothek —
Schnittspahnstraße 10
D-6 4 2 8 7 D a r m s t a d t
Inv.-Nr.
Gustav Fischer • Stuttgart • Jena • New York
1995
Inhalt
1
Allgemeiner Teil
1
1.1
1.2
1.3
1.4
Zur Evolution der Wasserinsekten
Respiratorische Anpassung der Wasserinsekten
Osmoregulatprische Anpassung der Wasserinsekten
Entwicklungszyklen von Wasserinsekten
1
3
4
5
2
Systematischer Teil
7
2.1
2.1.1
2.1.2
Ordnung: Collembola - Springschwänze
Collembolen - Bewohner semiaquatischer Habitate
Collembolen im Grenzgebiet Land - Meer
8
8
10
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.2.6
2.2.7
2.2.8
2.2.9
2.2.10
2.2.11
2.2.12
2.2.13
Ordnung: Ephemeroptera - Eintagsfliegen
Lebensformen der Eintagsfliegenlarven
Chloridzellen der Eintagsfliegenlarven
Anpassung der Chloridzellen an unterschiedliche Salinität
Divergenz der Chloridzellen bei verschiedenen Taxa
Ernährungsbiologie und Mundwerkzeuge von Eintagsfliegenlarven
Tracheenkiemen der Eintagsfliegenlarven
Der strömungsliebende Lebensformtyp
Der grabende Lebensformtyp
Die grabenden Larven von Dolania (Behningiidae)
Räuberische Eintagsfliegenlarven (Behningiidae: Dolania)
Die holzbohrenden Larven von Asthenopus (Polymitarcidae)
Larven von Baetisca und Prosopistoma (Baetiscidae, Prosopistomatidae)
Eier der Eintagsfliegen
12
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.3.4
2.3.5
2.3.6
2.3.7
2.3.8
2.3.9
2.3.10
2.3.11
2.3.12
Ordnung: Odonata - Libellen
Merkmale einer archaischen Libellenart der Anisozygoptera
Oberflächenstrukturen der Larven von Epiophlebia superstes
Fangmasken der Anisoptera - Larven
Lauerjäger mit zangenförmiger Fangmaske - Aeshnidae-Typ
Rektale Chloridepithelien und Tracheenkiemen der Anisoptera-Larven
Lauerjäger mit löffeiförmiger Fangmaske - Libellulidae-Typ
Der Düsenantrieb der Anisoptera-Larven
Von Eiern und Prolarven der Libellen
Rektale Chloridepithelien der Zygoptera-Larven
Libellenlarven in Phytothelmen: Megalagrion koelense
Kiementragende Libellenlarven - Epallage fatime
Fangmasken und Beuteerwerb der Zygoptera - Kleinlibellen
38
38
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
60
2.4
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
2.4.5
2.4."6
2.4.7
2.4.8
Ordnung: Plecoptera - Steinfliegen
Kennzeichnung und Verbreitung der Plecoptera
Lebensraum und Lebensformtyp der Plecoptera-Larven
Ernährungsbiologie und Mundwerkzeuge räuberischer Steinfliegenlarven
Zur Metamorphose der Plecopteren - äußere Geschlechtsmerkmale
Zur Metamorphose der Plecopteren - Flügelanlagen
Mundwerkzeuge algenweidender Steinfliegenlarven
Chloridzellen der Steinfliegenlarven - Arctoperlaria
Chloridzellen der Steinfliegenlarven - Antarctoperlaria
62
62
64
66
68
70
72
74
76
2.4.9
2.4.10
2.4.11
2.5
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.5.4
2.5.5
2.5.6
2.5.7
2.5.8
2.5.9
2.5.10
2.5.11
2.5.12
2.5.13
2.5.14
2.5.15
2.5.16
2.5.17
2.5.18
Tracheenkiemen der Steinfliegenlarven
Funktionsmorphologie der Tracheenkiemen
Eier der Plecopteren
Ordnung: Hemiptera - Schnabelkerfe
Wanzen mit aquatischer und semiaquatischer Lebensweise
Zur Lebensweise der Schwimmwanzen - Naucordiae
Zur Atmung der Grundwanze - Aphelocheirus aestivalis
. Chloridzellen von Wasserwanzen - Nepomorpha
Zur Lebensweise der Ruderwanze - Corixidae
Zur Lebensweise der Stabwanze Ranatra linearis
Fangbeine der Stabwanze Ranatra linearis
Zur Lebensweise des Wasserskorpions Nepa rubra
Zur Atmung des Wasserskorpions Nepa rubra
Das Atmungssystem der Eier der Nepidae
Zur Atmung des Rückenschwimmers Notonecta glauca
Zur osmoregulatorischen Anpassung von Notonecta glauca
Zur Lebensweise der Zwergrückenschwimmer - Pleidae
Landwanzen mit semiaquatischer Lebensweise - die Gerromorpha
Artisten auf der Wasseroberfläche - Gerridae
Kopf und Mundwerkzeuge der räuberischen Gerromorpha
Habitatpräferenzen semiaquatischer Wanzen
Physikalische Aspekte zum Leben auf der Wasseroberfläche
78
80
82
84
84
86
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92
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98
100
102
104
106
108
110
112
114
116
118
2.6
2.6.1
Ordnung: Megaloptera - Schlammfliegen
Lebensweise der Schlammfliege Sialis
120
120
2.7
2.7.1
2.7.2
2.7.3
2.7.4
Ordnung: Planipennia-Hafte, Netzflügler
Aquatische und semiaquatische Planipennia
Zur Respiration der Planipennia-Larven und Puppen
Die Kryptonephridien der Planipennia-Larven
Besiedlung des aquatischen Lebensraums durch Planipennia
122
122
124
126
128
2.8
2.8.1
2.8.2
2.8.3
2.8.4
2.8.5
2.8.6
2.8.7
2.8.8
2.8.9
2.8.10
2.8.11
2.8.12
2.8.13
2.8.14
2.8.15
2.8.16
2.8.17
2.8.18
2.8.19
2.8.20 2.8.21
2.8.22
Ordnung: Coleoptera - Käfer
Lebensformen und Lebenszyklen der Wasserkäfer
Das Orientierungsvermögen der Taumelkäfer (Gyrinidae)
Das Schwimmvermögen der Taumelkäfer (Gyrinidae)
Ernährung und Atmung der Larven der Haliplidae
Luft als Atemmedium - Käfer der Hydradephaga
Wasser als Atemmedium - Larven mit geschlossenem Tracheensystem
Stridulation bei Hygrobia tarda
Lebensformtypen bei Dytiscidae-Larven
Nahrungsaufnahme bei Dytiscidae- und Gyrinidae-Larven
Funktion der Pygidialdrüsen bei Käfern der Dytiscidae
Paarungsbiologie bei Käfern der Dytiscidae
Wasser als Atemmedium - Käfer mit kompressibler Gaskieme
Luft als Atemmedium - Larven mit offenem Tracheensystem
Zur Brutbiologie der Hydrophilidae
Die Strömungsanpassung der Psephenidae-Larven
Die Atmung der Larven und Puppen der Psephenidae
Die analen Tracheenkiemen der Elmidae-Larven
Wasser als Atemmedium - Käfer mit inkompressibler Gaskieme im Fließgewässer
Atmung und Ionenabsorption der Scirtidae-Larven
Bau und Funktion der Mundwerkzeuge von Scirtidae-Larven
Lebensweise und Atmung der Larven von Donacia
Anpassung der Puppen an das Leben im Wasser
130
130
132
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162
164
166
168
170
172
2.8.23
Wasser als Atemmedium - Käfer mit inkompressibler Gaskieme
in stehenden Gewässern
174
2.9
2.9.1
2.9.2
Ordnung: Hymenoptera - Hautflügler
Lebensweise der Schlupfwespe Agriotypus armatus - Ei und Larve
Lebensweise der Schlupfwespe Agriotypus armatus - Puppe und Imago
176
176
178
2.10
2.10.1
2.10.2
2.10.3
2.10.4
2.10.5
2.10.6
2.10.7
2.10.8
2.10.9
2.10.10
2.10.11
2.10.12
2.10.13
2.10.14
2.10.15
2.10.16
2.10.17
Ordnung: Trichoptera - Köcherfliegen
Lebensformen der Köcherfliegenlarven
Puppen freilebender Trichoptera (Spicipalpia)
Biologie von Agraylea multipunctata (Hydroptilidae)
Stridulation bei Hydropsychidae-Larven
Ernährungsbiologie und Mundwerkzeuge von Köcherfliegenlarven
Nahrungserwerb und Netzbau bei Hydropsychidae-Larven
Nahrungserwerb und Netzbau bei Philopotamidae-Larven
Osmo-und Ionenregulation bei Köcherfliegenlarven
Osmoregulatorische Anpassung bei Limnephilidae-Larven
Respiratorische Anpassung bei Limnephilidae-Larven
Abwehrdrüsen bei Apatania-Larven
Puppen der netz- und köcherbauenden Trichoptera (Annulipalpia und Integripalpia)
Die Köcher der Trichoptera-Larven
Baumaterialien und Konstruktion der Köcher von Trichoptera-Larven
Köcher der Larven von Thremma (Uenoidae) und Molanna (Molannidae)
Köcher der Larven von Helicopsyche (Helicopsychidae)
Die Puppengehäuse der Trichoptera
180
180
182
184
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194
196
198
200
202
204
206
208
210
212
2.11
2.11.1
2.11.2
2.11.3
Ordnung: Lepidoptera - Schmetterlinge
Lebensräume von Wasserschmetterlingen
Eiablage des Wasserschmetterlings Nymphula nymphaeata
Hydrophile und hydrophobe Larven des Wasserschmetterlings
Nymphula nymphaeata
Submers lebendes Weibchen der Wassermotte Acentria ephemerella
Larve und Puppe der Wassermotte Acentria ephemerella
Plastronstrukturen bei Larve, Puppe und submers lebendem Weibchen von
Acentria ephemerella
214
214
216
2.11.4
2.11.5
2.11.6
2.12
2.12.1
2.12.2
2.12.3
2.12.4
2.12.5
2.12.6
2.12.7
2.12.8
2.12.9
2.12.10
2.12.11
2.12.12
2.12.13
2.12.14
2.12.15
2.12.16
2.12.17
2.12.18
2.12.19
Ordnung: Diptera - Zweiflügler
Lebensweise aquatischer Diptera
Lebensräume aquatischer Diptera
Lebensweise der Tipulidae- und Limoniidae-Larven
Der strömungsangepaßte Körper der Blephariceridae-Larven
Die Saugnäpfe der Blephariceridae-Larven
Der Lebenszyklus europäischer Netzflügelmücken - Liponeura
Die Spirakulumkiemen der Blephariceridae-Puppen
Formenvielfalt der Spirakulumkiemen australischer Blephariceridae-Puppen
Lebensweise von Deuterophlebia-Larven und -Puppen
Lebensweise der Psychodidae-Larven
Lebensweise der Larven der Faltenmücken - Ptychopteridae
Lebensweise der Puppen der Faltenmücken - Ptychopteridae
Lebensweise der Tastermücken - Dixidae
Zur Biologie der Büschelmücken-Larve Chaoborus - Chaoboridae
Analpapillen der Stechmückenlarven - Culicidae
Prothorakalhörner der Stechmückenpuppen - Culicidae
Lebenszyklus der Kriebelmücken - Simuliidae
Filtrierstrukturen der Kriebelmückenlarven - Simuliidae
Puppen der Kriebelmücken - Simuliidae
218
220
222
224
226
226
228
230
232
234
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242
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246
248
250
252
254
256
258
260
262
2.12.20
2.12.21
2.12.22
2.12.23
2.12.24
2.12.25
2.12.26
2.12.27
2.12.28
2.12.29
2.12.30
2.12.31
2.12.32
2.12.33
2.12.34
2.12.35
2.12.36
2.12.37
2.12.38
2.12.39
Spirakulumkiemen der Kriebelmückenpuppen - Simuliidae
Lebensweise der Zuckmücken - Chironomidae
Die Blutkiemen roter Chironomidae-Larven
Gehäuse der Chironomidae-Larven
Diamesa - Zuckmückenlarven im Gletscherbach
Clunio marinus in der marinen Gezeitenzone
Das Schlüpf- und Kopulationsverhalten bei Clunio marinus
Semilunarperiodische Fortpflanzung von Clunio marinus
Lebensweise der Gnitzen - Ceratopogonidae
Lebensweise der Waffenfliegenlarven - Stratiomyidae
Mundwerkzeuge aquatischer Stratiomyidae-Larven
Pharyngiale Filter- und Mörserapparate bei Stratiomyidae-Larven
Lebensweise der Ibisfliege - Athericidae
Anale Chloridepithelien der Larven von Bremsen - Tabanidae
Zur Lebensweise der Rattenschwanzlarven - Syrphidae
Zur Atmung der Rattenschwanzlarven - Syrphidae
Zur Lebensweise der Salzfliegenlarven - Ephydridae
Überwindung der Osmose bei Salzfliegenlarven - Ephydridae
Lebensweise aquatischer Fliegenlarven - Muscidae
Atmungsorgane aquatischer Diptera-Puppen
264
266
268
270
272
274
276
278
280
282
284
286
288
290
292
294
296
298
300
302
3
Rasterelektronenmikroskopische Präparationstechnik
304
3.1
3.2
3.3
3.4
Probenauswahl
Fixierung und Trocknung der Proben
Präparatmontage und Bedampfung
Mikroskopie
304
304
305
306
4
Literaturverzeichnis
307
5
Register
332
5.1
5.2
Gattungs- und Artenregister
Sachregister
332
335
Hinweise zu den Abbildungen:
Die Abbildungen auf den Textseiten sind durch zwei Zahlen gekennzeichnet, die mit einem
Bindestrich verbunden sind. Die erste Zahl ist den Kapiteln zugeordnet, die zweite Zahl entspricht der
laufenden Abbildungsnummer im jeweiligen Kapitel. Im Hauptkapitel "Allgemeiner Teil" beginnen
die Abbildungen mit der Nummer "0-". Im folgenden Hauptkapitel "Systematischer Teil" sind die
Abbildungen nach den zwölf Unterkapiteln "1-" bis "12-" geordnet, die den dargestellten zwölf
Insektenordnungen entsprechen. Im letzten Hauptkapitel "Rasterelektronenmikroskopische Präparationstechnik" haben die Abbildungen die Nummer "13-".