Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-35364

Vergleichende Aspekte der adulten Neurogenese und des zentralen olfaktorischen Systems in malakostraken Crustaceen

  • Lebenslang persistierende Neurogenese ist ein fester Bestandteil des olfaktorischen Systems bei reptanten Dekapoden („Panzerkrebse“; lat. reptans – kriechend; griech. deca – zehn, podes – Füße). Dabei generiert das deutocerebrale proliferative System über die Larvalphase hinaus neue Neuronen, die in die bestehenden neuronalen Netzwerke der deutocerebralen chemosensorischen Loben (auch „olfaktorische Loben“) integriert werden. Während in zahlreichen Studien die phänotypische Ausprägung, der zelluläre Mechanismus zur Umsetzung adulter Neurogenese und deren regulierende Faktoren umfassend untersucht und zum Teil kontrovers diskutiert wurden, ist über die phylogenetische Verbreitung in anderen Taxa der Malacostraca („Höhere Krebse“; griech. malakos – weich, ostrakon – Schale) nichts bekannt. Daher wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit verschiedene Vertreter aus Malakostrakentaxa mit unterschiedlicher phylogenetischer Position untersucht und unter evolutionären Aspekten diskutiert. Wie gezeigt werden konnte, ist adulte Neurogenese vermutlich ein plesiomorphes Merkmal der Eumalacostraca, welches in Vertretern der Euphausiacea („Leuchtgarnelen“; griech. phausis – Leuchten) und Peracarida („Ranzenkrebse“; griech. pera – Ranzen, karides – kleine Seekrebse) reduziert wurde. In Abhängigkeit von der zugrunde gelegten Verwandtschaftshypothese ist die Reduktion der persistierenden Neurogenese entweder mehrfach unabhängig (konvergent) erfolgt oder ein apomorphes Merkmal eines Monophylums aus Euphausiacea und Peracarida. Dagegen ist innerhalb der Decapoda eine Ausdehnung und strukturelle Erweiterung des deutocerebralen proliferativen Systems feststellbar. Um einen möglichen Zusammenhang zur Komplexität und Bedeutung des olfaktorischen Systems zu überprüfen, wurden zusätzlich die neuroanatomischen Merkmale von Vertretern der Decapoda und der Peracarida (am Beispiel der Amphipoda) vergleichend betrachtet. Dabei konnte innerhalb der Decapoda eine Korrelation zwischen der Entwicklung des deutocerebralen proliferativen Systems und der Evolution des akzessorischen Lobus bei Vertretern der Reptantia sowie dessen Reduktion in der Gruppe der Meiura, zu denen die Vertreter der Brachyura („Echte Krabben“; griech. brachys – kurz, oura – Schwanz) und Anomura („Mittelkrebse“; griech. anomalos – ungleich) gehören, festgestellt werden. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden Vermutungen über die im Adultus neu generierten Neuronenklassen und somit über die Funktion adulter Neurogenese aufgestellt. In allen anderen untersuchten Taxa der Malacostraca konnte dagegen keine Korrelation mit der Komplexität des olfaktorischen Systems festgestellt werden.
  • Lifelong persistent neurogenesis is a common feature of the olfactory system in reptant decapods (ground-dwelling decapods). During adulthood, the deutocerebral proliferative system generates new neurons which integrate into existing neuronal networks of the deutocerebral chemosensory lobes (also called “olfactory lobes”). While numerous studies have extensively investigated and controversially discussed its phenotype, the cellular mechanism that drives adult neurogenesis, and its regulatory factors, investigations about the phylogenetic distribution in other taxa of the Malacostraca are missing. Therefore, several representatives of malacostracan taxa with different phylogenetic positions were examined and discussed under evolutionary aspects. It is evident that adult neurogenesis might be a plesiomorphic feature of the Eumalacostraca (Malacostraca without Leptostraca) that was reduced in representatives of euphausiids and peracarids (as amphipods, isopods, and cumaceans). Depending on the underlying phylogenetic hypothesis, the reduction of persistent neurogenesis has occurred several times independently (convergently) or might represent a synapomorphy of Euphausiacea and Peracarida. In contrast, the deutocerebral proliferative system was spatially and structurally expanded within decapod crustaceans. In order to examine a possible correlation with the complexity of the olfactory system, the neuroanatomy of decapods and peracarids were compared. Within decapods, a correlation between the expansion of the deutocerebral proliferative system and the emergence of the accessory lobe in reptant decapods as well as its reduction in the group of Meiura (Brachyura and Anomala) is suggested. Based on this assumption, the possible identity of newly generated neuron classes and, therefore, the function of adult neurogenesis are discussed. However, beyond decapods, no correlation between adult neurogenesis and the complexity of the olfactory system can be observed.

Download full text files

Export metadata

Additional Services

Share in Twitter Search Google Scholar
Metadaten
Author: Christin WittfothORCiD
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-35364
Title Additional (English):Comparative aspects of adult neurogenesis and the central olfactory pathway in malacostracan crustaceans
Referee:Prof. Dr. Steffen Harzsch, Prof. Dr. Gerhard Scholtz
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2020
Date of first Publication:2020/02/13
Granting Institution:Universität Greifswald, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Date of final exam:2020/01/24
Release Date:2020/02/13
Tag:Adultneurogenese, Bromdesoxyuridin
adult neurogenesis, bromodesoxyuridine, invertebrate, nervous system, olfactory lobe
GND Keyword:Entwicklung, Krebstiere, Nervensystem, Neurogenese, Wirbellose
Pagenumber:89
Faculties:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Zoologisches Institut und Museum
DDC class:500 Naturwissenschaften und Mathematik / 570 Biowissenschaften; Biologie