Stellen Sie sich vor, Sie könnten in die verborgene Welt eines der ältesten und anpassungsfähigsten Lebewesen unseres Planeten eintauchen: die Schabe. Dieses Buch ist mehr als nur eine anatomische Studie; es ist eine Entdeckungsreise in eine faszinierende Mikro-Welt, die uns viel über das Leben selbst lehren kann. Von der segmentierten Struktur ihres Körpers – Caput, Thorax und Abdomen – bis hin zu den komplexen Funktionen ihrer inneren Organe, enthüllt diese detaillierte Präparation die Geheimnisse der Blatta orientalis, einer Spezies, die gelernt hat, in enger Nachbarschaft mit dem Menschen zu existieren. Begleiten Sie uns auf einer Reise durch die Cuticula, die Tracheen, das Röhrenherz und die Malpighischen Gefäße, während wir die Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen Insekten und Krebstieren aufdecken. Erfahren Sie mehr über ihre Anpassung an das terrestrische Leben, ihre Atmungsorgane und die subtilen Unterschiede zwischen Männchen und Weibchen, von den Flügeln bis zu den Fortpflanzungsorganen. Dieses Buch bietet nicht nur eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Präparation, sondern auch eine tiefere Wertschätzung für die komplexe Biologie und die Überlebensstrategien dieses oft missverstandenen Insekts. Tauchen Sie ein in die Welt der Entomologie und entdecken Sie, wie die Untersuchung der Schabe uns helfen kann, grundlegende Prinzipien des Lebens zu verstehen. Erforschen Sie die Feinheiten der Antennen, die Struktur der Beine mit Coxa, Trochanter, Femur, Tarsus und Praetarsus, und die Bedeutung des Fettgewebes und der Tracheen für die Funktion des Körpers. Dieses Werk ist ein unverzichtbarer Leitfaden für Studenten, Forscher und alle, die sich für die Wunder der Natur interessieren. Es beleuchtet die Bedeutung symbiotischer Bakterien, die Rolle der Mycetocyten und die komplexen Prozesse der Verdauung und Exkretion. Entdecken Sie die Geheimnisse des Kropfes, des Kaumagens und der Malpighischen Gefäße, und lernen Sie, wie die Schabe Wasser spart und Abfallprodukte speichert. Eine detaillierte Analyse der Geschlechtsorgane des Weibchens, von den Ovarien bis zum Receptaculum seminis, rundet diese umfassende Studie ab und bietet einen faszinierenden Einblick in die Fortpflanzungsbiologie dieser bemerkenswerten Kreatur. Lassen Sie sich von der Welt der Insektenkunde verzaubern und entdecken Sie, wie selbst das kleinste Lebewesen uns große Lektionen erteilen kann.
Einleitung :
Wie es für die Insekten typisch ist, ist die Schabe heteronom in Caput, Thorax und Abdomen segmentiert, wobei der Thorax die drei Beinpaare (Hexapoden)trägt und das Abdomen keine Extremitäten mehr hat.
Die Insekten haben eine feste Cuticula, die aus Proteinen und Chitin besteht. Durch Polypeptidbindungen entsteht ein elastisch-starres Gerüst. Kalk wird fast nie zur Festigkeit eingelagert.
Besondere Merkmale der Tracheaten liefert die Kopfarchitektur. So besitzen sie nur ein Antennenpaar und die Mandibeln tragen, nicht wie bei den Crustaceen, keine Anhänge (Palpi). Der Caput ist eine einheitliche Kapsel, die aus Antennen-, Maxillen- und Mandibelsegmenten gebildet wird.
Im Gegensatz zu den Crustaceen sind die Insecten mit Tracheen als Atmungsorgan an die terrestrische Lebensweise angepaßt.
Die Beine werden immer in Coxa, Trochanter, Femur, Tarsus und Praetarsus gegliedert.
Merkmale bei den inneren Organen sind das Röhrenherz und die Malipigischen Gefäße, die als Anhänge mit dem differenzierten Darm verbunden sind.
Die getrenntgeschlechtlichen Insekten können verschiedene Entwicklungen durchlaufen. Es gibt die Holometabolie (vollkommene Verwandlung), die die Entwicklungsstufen Ei - Larve - Puppe - Imago durchläuft. Bei der Hemimetabolie (unvollkommene Verwandlung) häutet sich die aus dem Ei geschlüpfte Larve bis sie die Gestalt des Imago erreicht hat. Eine Puppenruhe findet nicht statt. Die Schabe zählt zu dem letzteren Typus.
Die Blatta orientalis sind ursprünglich Bewohner der wärmeren Zonen, doch wurden sie durch den Menschen über die ganze Erde verschleppt. Allerdings leben sie in den kälteren Regionen nur innerhalb der menschlichen Wohnungen, wo sie neben der Nahrung auch die richtige Temperatur finden.
Durch die Präparation soll man Aufschluss über die inneren Organe und deren Funktion erhalten. Weiterhin wird eine Abgrenzung zu den Crustaceen ermöglicht.
Materialien :
Objekt, getötet
Präparierwanne
Präparierbesteck ( spitze Schere, spitze Pinzette, Sonde)
Stecknadeln
Präparationslampe
Binokular mit Stativ
Durchführung :
Zunächst wurde das Tier von der Dorsal- und Ventralseite betrachtet und die Körperabschnitte mit den dazu gehörenden Extremitäten zugeordnet. Dabei soll eine Zeichnung von einem Laufbein angefertigt werden und eine Zuordnung der Antennen, ob es sich um eine Geißel- oder Gliederantenne handelt, erfolgen. Eine Sonde erleichtert das Betrachten der einzelnen Strukturen.
Bei der Präparation des Objekts wird mit einer Schere die obere Flügeldecke abgeschnitten, so dass die dorsale Seite nur noch von den Segmenten und dem Kopfschild bedeckt ist. Dies erleichtert die folgende Präparation. Die spitze Schere wird nun in die Genitialtasche eingeführt und dorsolateral wird auf beiden Seiten bis zum Kopfschild aufgeschnitten. Nun werden mit einem Querschnitt die beiden Schnitte entlang des Kopfschildes verbunden. Nun das Tier mit überkreuzten Nadeln in der Wanne fixieren und das Abdomen an der Genetialplatte mit einer Nadel feststecken.
Mit einer Pinzette wird die dorsale Cuticula angehoben und mit einem Skalpell wird sie von hinten nach vorn entfernt, wobei zuerst ein eventuelles Eipaket mit der Pinzette aus der Eitasche gezogen wird. Dabei sollte sehr sorgfältig gearbeitet werden, da man sonst auch das Herz mit der Aorta entfernt. Jetzt wird das Objekt in der Wanne vollständig mit Wasser bedeckt. Nun wird das Fettgewebe vorsichtig mittels einer stumpfen Pinzette entfernt, ohne andere Organe zu verletzen. Der Magen- Darm-Trakt wird zum Schluss aus der Schabe gezogen, ohne dass die fixierten Enden von der Schabe gelöst werden, da man so besser die Strukturen des Magen-Darm-Traktes erkennen kann. Davon wird eine Zeichnung angefertigt.
Resultate :
Bei Betrachtung der äußeren Anatomie fällt die für Insekten typische Gliederung in Caput, Thorax und Abdomen auf. Am Caput befinden sich ein Antennenpaar, das in membranöse Aussparungen in der Kopfkapsel eingelenkt sind. Sie bestehen aus mehreren Gliedern, dem Scapus (Schaft) und dem Pedicellus (zweites Glied).
Die nierenförmigen schwarzen Komplexaugen liegen direkt unter den Antennen. Das Mundfeld besteht aus dem weichhäutingem Labrum und Lambium, die die schwarzen, gezähnten Mandibeln verdecken. Auffällig sind die langen Maxillenpalpen, die Bestandteil der 1. Maxille sind und an den sogenannten Stipes beginnen. Die 2. Maxille ist etwas kleiner und liegt unterhalb der ersten. Sie bildet ebenfalls längere Anhänge aus, die Labialpalpen. Der Thorax besteht aus drei Segmenten, dem Prothorax, der noch unter dem Pronotum versteckt ist, dem Meso- und dem Metathorax. An jedem Segment befindet sich ein Beinpaar. Am Mesothorax setzt beim Weibchen ein kurzes Flügelpaar an, das sehr hart ist. Darunter verborgen ist noch ein weiteres Paar Stummelflügel vorhanden. Das Männchen hat unter den Elytren ein funktionsfähiges Flügelpaar.
Die Beine der Schaben entsprechen den typischen Aufbau von Laufbeinen. Das hinterste ist am größten, doch zeigen sich sonst keine nennenswerten Unterschiede. Die Coxa (Hüfte) ist sehr kräftig, keulenförmig und liegt flach mit breiter Basis am Thorax an. Bei angelegten Beinen treffen sie sich an der Mittellinie der dorsalen Seite. Der lange und schmale Femur (Schenkel) ist in die Coxa angeschmiegt und durch den kleinen Trochanter (Schenkelring), der eng an den Femur anliegt mit der Coxa verbunden. Der Femur trägt am Hinterrand, zweireihig angelegt, Dornen. An dem Femur schließt sich die Tibia (Schiene) an. Sie ist dünn, gerade geformt und zur Körpermitte hin abgeknickt. Der fünfgliedrige Tarsus (Fuß), wobei das erste und letzte Glied am längsten ist, trägt am Ende den Praetarsus, der mit zwei Krallen bewehrt ist.
Die lateralen Tracheeneingänge wurden nicht wahrgenommen.
Der Caput ist mit einem weichhäutigem Hals mit dem Thorax verbunden, der relativ gut beweglich ist und durch den Pronotum dorsal geschützt ist.
Das Abdomen besteht aus 11 Segmenten, wobei nur die ersten sieben Terga und das letzte Tergum, die Supraanalplatte sichtbar ist. Das 8. und 9. Segment ist teleskopartig unter dem 7. verborgen und läßt sich nur beim Auseinanderziehen mit einer Pinzette erkennen. Das letzte Tergum ist nicht erkannt worden.
Die Cerci liegen beidseitig lateral an der Supraanalplatte an und sind mit Härchen bedeckt. Die beim weiblichen Tier zu findenden Valvae konnten nicht eindeutig identifiziert werden. Es wurde ein circa 1 cm langes Eipaket aus der Eitasche gezogen werden. Nach der eigentlichen Präparation fällt das gelbliche Fettgewebe auf, das dorsal die gesamte Schabe erfüllt. Weiter kann man die durch Luftfüllung silbrig glänzenden Tracheenstämme erkennen. Das eigentlich ganz dorsal gelegene Herz wurde nicht erkannt. Ventral des Fettgewebes sind die Organe des Magen-Darm-Traktes zu erkennen. Er gliedert sich in Ösophagus, Kropf, Speicheldrüsen, Kaumagen mit Blindsäcken, Mitteldarm, Enddarm mit Malpigischen Gefäßen und Rektalblase auf. Da nicht ganz bis zum Kopf präpariert wurde, waren der Ösophagus und die Speicheldrüsen samt Reservoir nicht sichtbar. Der dreieckig geformte Kropf ist recht groß und bräunlich gefärbt. Man konnte sehr feine Tracheen, die dicht auf ihm lagen sehen. Der Kaumagen ist dagegen klein und es entspringen dort die Blinddärme. Der anschließende dünne Mitteldarm endet bei den Malpigischen Gefäßen, die eine fädige Struktur aufweisen. Daran schließt sich der braune Enddarm an, der sich am Anfang stark zum Dickdarm erweitert. Die Rectalblase konnte nicht differenziert werden. Die unter dem Darm liegenden Geschlechtsorgane konnten wegen des Fettgewebes nicht deutlich beobachtet werden.
Diskussion :
Bei den Antennen handelt es sich um sogenannte Geißelantennen, die durch Muskeln im Scapus bewegt werden. Im Pedicellus liegt ein Mechanoreceptor, der der Orientierung dient, indem er die Stellung der Geißel relativ zum Pedicellus und die Vibrationen wahrnimmt. Ebenso dienen die langen Maxillar- und die kürzeren Lippentaster zur näheren Orientierung.
Da die Laufbeine recht primitiv sind haben sie keine weitere besondere Funktion. Sie haben lediglich zu den Krallen am Praetarsus noch ein Haftläppchen, dass zur besseren Haftung auf glatten Oberflächen und zum Klettern dient.
Die äußeren Stigmen, wovon es zwei thorakale und acht abdominale gibt, stellen die Verbindung zu den inneren Tracheen dar, die der Sauerstoffversorgung dienen. Die Cerci am hinteren Teil des Abdomen sind mit Sinneshärchen versehen und stellen umgewandelte Extremitäten dar. Es sind Vibrationsreceptoren.
Das nach der Präparation erkennbare Fettgewebe ist ein Speicher- und Syntheseorgan. Weiterhin kann es als Speicherniere dienen, indem es Abbauprodukte aufnimmt. In den Mycetocyten, Zellen des Fettkörpers, beherbergen symbiotische Bakterien, die für eine normale Entwicklung notwendig sind.
Die Tracheen halten den Fettkörper und den Darm in seiner Lage. Sie übernehmen die Aufgabe der Mesenterien.
Das nicht beobachtete Herz ist ein langer Schlauch ,der vom Hinterleib bis ins erste Brustsegment reicht. Vorne mündet es in die Aorta und das Blut in die Leibeshöhle strömen läßt. Außerdem gibt es lateral noch abgehende Gefäße. Das Blut sammelt sich im Perikardinalsinus, von wo es durch 12 Paar Ostien in die Herzkammern gelangt. Zwei Tracheenstämme flankieren das Herz. Es handelt sich hier also um einen offenen Blutkreislauf.
Die zur Verdauung dienenden Speicheldrüsen entsenden Ausfürgänge, die als gemeinsamen Speichelgang in der Mundhöhle enden. Im Kropf findet eine Vorverdauung statt und er dient auch als Speicher grober Nahrung.
Die am Kaumagen befindlichen Blinddärme resorbieren die Nahrung und sondern ein Sekret ab. Der Kaumagen selbst zerkleinert die Nahrung und gibt sie zur chemischen Weiterverarbeitung an den Kropf zurück.
Der Mitteldarm wird mit einer abgesonderten Substanz, die peritrophische Membran, vor inneren Verletzungen geschützt, wo die Verdauungsenzyme hindurchtreten können. Als Exkretionsorgane dienen die Malpigischen Gefäße, die aber nur Wasser absondern, während die Exkrete in den Zellen gespeichert werden.
Mit der Rektalblase, die in den After mündet, endet der Verdauungstrakt. Äußerlich ist der After nur sehr schwer zu erkennen.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Aufbau einer Schabe (Blatta orientalis)?
Schaben sind, wie für Insekten typisch, in Caput (Kopf), Thorax (Brust) und Abdomen (Hinterleib) segmentiert. Der Thorax trägt drei Beinpaare (Hexapoden), während das Abdomen keine Extremitäten mehr hat. Sie besitzen eine feste Cuticula aus Proteinen und Chitin. Die Kopfarchitektur zeichnet sich durch ein Antennenpaar und Mandibeln ohne Anhänge aus. Im Gegensatz zu Krebstieren (Crustaceen) sind Insekten mit Tracheen an die terrestrische Lebensweise angepasst.
Wie sind die Beine der Schabe gegliedert?
Die Beine sind in Coxa (Hüfte), Trochanter (Schenkelring), Femur (Schenkel), Tibia (Schiene), Tarsus (Fuß) und Praetarsus (Endglied des Fußes) gegliedert.
Welche inneren Organe sind charakteristisch für Schaben?
Charakteristisch sind das Röhrenherz und die Malpighischen Gefäße, die mit dem Darm verbunden sind.
Welche Entwicklungsformen gibt es bei Insekten und zu welchem Typus gehört die Schabe?
Es gibt die Holometabolie (vollkommene Verwandlung) mit den Stadien Ei - Larve - Puppe - Imago und die Hemimetabolie (unvollkommene Verwandlung), bei der sich die Larve ohne Puppenstadium bis zum Imago häutet. Die Schabe zählt zum letzteren Typus.
Wo leben Schaben (Blatta orientalis) ursprünglich und wo kommen sie heute vor?
Schaben sind ursprünglich Bewohner wärmerer Zonen, wurden aber durch den Menschen über die ganze Erde verschleppt. In kälteren Regionen leben sie nur innerhalb menschlicher Behausungen.
Welche Materialien werden für die Präparation einer Schabe benötigt?
Benötigt werden ein getötetes Objekt (Schabe), eine Präparierwanne, Präparierbesteck (spitze Schere, Pinzette, Sonde), Stecknadeln, eine Präparationslampe und ein Binokular mit Stativ.
Wie wird die Schabe präpariert?
Zuerst betrachtet man das Tier von dorsal und ventral und ordnet die Körperabschnitte mit den Extremitäten zu. Dann schneidet man die obere Flügeldecke ab und schneidet die dorsale Seite vom Genitalbereich bis zum Kopfschild auf. Danach wird die dorsale Cuticula angehoben und von hinten nach vorn entfernt, wobei ein eventuelles Eipaket entfernt wird. Das Fettgewebe wird vorsichtig entfernt, und der Magen-Darm-Trakt wird herausgezogen, ohne die fixierten Enden zu lösen.
Was ist beim Caput der Schabe zu erkennen?
Am Caput befinden sich ein Antennenpaar, Komplexaugen, das Labrum und Lambium, die die Mandibeln verdecken, und die Maxillenpalpen.
Wie ist der Thorax der Schabe aufgebaut?
Der Thorax besteht aus drei Segmenten: Prothorax, Mesothorax und Metathorax. An jedem Segment befindet sich ein Beinpaar. Am Mesothorax befindet sich ein Flügelpaar (Elytren) beim Weibchen, wobei das Männchen funktionsfähige Flügel besitzt.
Wie ist das Abdomen der Schabe aufgebaut?
Das Abdomen besteht aus 11 Segmenten, wobei nur die ersten sieben Terga und das letzte Tergum, die Supraanalplatte, sichtbar sind. Die Cerci liegen beidseitig lateral an der Supraanalplatte an.
Welche Organe des Magen-Darm-Trakts sind erkennbar?
Der Magen-Darm-Trakt gliedert sich in Ösophagus, Kropf, Speicheldrüsen, Kaumagen mit Blindsäcken, Mitteldarm, Enddarm mit Malpighischen Gefäßen und Rektalblase auf.
Welche Funktion haben die Antennen der Schabe?
Es handelt sich um Geißelantennen, die durch Muskeln im Scapus bewegt werden. Im Pedicellus liegt ein Mechanorezeptor, der der Orientierung dient.
Welche Funktion haben die Cerci am Abdomen der Schabe?
Die Cerci sind mit Sinneshärchen versehen und stellen umgewandelte Extremitäten dar. Es sind Vibrationsrezeptoren.
Welche Funktion hat das Fettgewebe der Schabe?
Das Fettgewebe ist ein Speicher- und Syntheseorgan und kann als Speicherniere dienen, indem es Abbauprodukte aufnimmt. Es beherbergt auch symbiotische Bakterien.
Wie ist der Blutkreislauf der Schabe aufgebaut?
Das Herz ist ein langer Schlauch, der vom Hinterleib bis ins erste Brustsegment reicht. Es handelt sich um einen offenen Blutkreislauf.
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- Anne Kühnle (Author), 2000, Präparation der Blatta orientalis, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/99047
