Thermo- and hygroreception in ground beetles (Coleoptera: Carabidae)
Laen...
Failid
Kuupäev
2010
Kättesaadavus
Autorid
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Eesti Maaülikool
Abstrakt
Jooksiklaste suure tähtsuse tõttu toitumisahelates ja keskkonnasõbralikus kahjuritõrjes on nende kasulike putukate ökoloogilised nõudlused suurt tähelepanu pälvinud, samas jooksiklaste elupaiga valiku aluseks olevaid käitumuslikke ja neurofüsioloogilisi mehhanisme on seni vähe uuritud. Käesolevas doktoritöös keskenduti jooksiklaste termo- ja hügroretseptsiooni probleemidele, kuna väliskeskkonna teguritest just temperatuur ja niiskus on määrava tähtsusega nende geograafilisel ja ökoloogilisel levikul. Töös on olulisel määral edasi arendatud putukate termo- ja hügroretseptsiooni teooriat. Esmakordselt võrreldi termoretseptorite talitlust ühe ja sama sugukonna (jooksiklaste) erineva ökoloogiaga liikidel ja leiti olulisi seoseid liigi ökoloogiliste eelistuste ja termoretseptorite talitluse iseärasuste vahel. Töös näidati, et mõnedel eurütermsetel avamaastiku jooksiklastel, temperatuuritundliku neuroni keskmine närvi-impulsside sagedus ei sõltu temperatuurist ja ei saa adekvaatselt kodeerida elupaigas esinevaid välistemperatuure, samas kui teistel, stenotermsetel metsaliikidel liikidel võivad nad seda teha. Seos uuritud jooksiklaste termoretseptorite talitluse ja mardikate ööpäevase aktiivsuse rütmidega oli väiksem või puudus üldse. Esmakordselt lülijalgsetel avastati, et ebasoodsalt ja ohtlikult kõrgetel temperatuuridel jooksiklaste temperatuuritundlik neuron lülitub regulaarselt impulsside genereerimiselt ümber valangulisele, mis võib omada tähtsust mardikate käitumuslikus termoregulatsioonis. Leiti, et mitmed kõrgsageduslike impulss-valangute karakteristikud (närvi-impulsside arv ja sagedus valangus ning valanguliste neuronite arv) sõltuvad temperatuurist ja võivad seetõttu mardikale ohtlikult kõrgeid välistemperatuure graduaalselt kodeerida. Tööle lisavad kaalu ka läbi viidud käitumiskatsed ning seoste leidmine temperatuuritundliku neuroni elektrofüsioloogiliste reaktsioonide ja mardikate lokomotoorse aktiivsuse parameetrite vahel. Selliseid seoseid ei ole putukatel varem näidatud. Samas võib oletada, et temperatuuritundlike neuronite närvi-impulsside valangud kodeerivad ohtlikult kõrgeid temperatuure ka paljudel teistel putukatel, mistõttu see nähtus vajaks edasist uurimist nii laiuti (teistel putukaliikidel) kui ka süvitsi (perifeerse informatsiooni töötlemine kesknärvisüsteemis).
Esmakordselt identifitseeriti kahe antagonistliku hügroneuroni (niiske ja kuiva õhu neuron) olemasolu jooksiklastel. Mardikate antennaalses kuppeljas sensillis paiknev kuiva õhu neuron reageeris õhu relatiivse niiskuse langusele impulss-sageduse tõusuga ja vastupidi, õhuniiskuse tõusuga kaasnes neuroni impulss-sageduse langus. Niiske õhu neuron reageeris õhuniiskuse tõusule impulss-sageduse tõusuga ja vastupidi, õhuniiskuse langusega kaasnes neuroni impulss-sageduse langus. Esmakordselt lülijalgsetel näidati, et kahe antagonistliku hügroneuroni binaarne süsteem võimaldab tajuda õhu relatiivse niiskuse erinevusi tundlikumalt kui kumbki hügroneuron eraldi. Antagonistlike hügroneuronite binaarne süsteem garanteerib ka momentse ja tugeva faasilis-toonilise reaktsiooni õhuniiskuse kiiretele muutustele mõlemas suunas. Saadud tulemused aitavad sügavamalt mõista ökoloogiliselt ja taimekaitseliselt tähtsate jooksiklaste elupaiga valiku neurofüsioloogilisi ja käitumuslikke mehhanisme, kus temperatuur ja niiskus mängivad olulist rolli.
Kirjeldus
Märksõnad
mardikalised, jooksiklased, termoregulatsioon, temperatuur, niiskus, retseptorid, neuronid, katsed, elektrofüsioloogia, dissertatsioonid