On the architecture of beetle elytra

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Abstract

We examined the elytron cuticle of various beetle species histologically and by scanning electron microscopy (SEM). All cuticles examined appear to be of pseudorthogonal type, i.e., single orthogonal layers of microfibrils are delineated by intervening helicoidal microfibrils. In the endocuticle two " types " of " lamellae " (i.e. cuticular layers visible in histological sections) can be distinguished. One type is characterised by successive plies of unidirectional arranged microfibrils, in the other the plies are subdivided in paralleling rods consisting of thick bundles (macrofibres) of microfibrils that are unidirectional oriented along the bundle. Transitional stages between the two types are expected to occur. Successive plies and successive bundles cross at various angles. The " type " with the macrofibres corresponds to the " balken cuticle " of the classical German literature. Further, data from the elytra of 40 beetle species of 24 families point to the considerable variation regarding the total thickness of an elytron, the thickness of the dorsal and ventral cuticle of an elytron and the width of the hemolymph space within elytra. Zusammenfassung: Wir haben die Elytrencuticula verschiedener Käferarten histologisch und mit Hilfe des Rasterelektronenmikroskops (REM) analysiert. Wir gehen davon aus, dass alle untersuchten Cuticulae vom pseudorthogonalen Typ sind, d. h., dass die einzelnen orthogonalen Lagen aus Mikrofibrillen von helicoidal angeordneten Mikrofibrillen begrenzt werden. In der Endocuticula sind zwei " Typen " von " Lamellen " (einzelne Lagen der Cuticula im histologischen Schnitt) zu unterscheiden, die wahrscheinlich durch Übergänge miteinander verbunden sind. Ein " Typ " ist durch Lagen mehr oder weniger flächiger Schichten einheitlich ausgerichteter Mikrofibrillen charakterisiert, im zweiten " Typ " bestehen diese Lagen aus parallel liegenden, weitgehend getrennten, dicken Bündeln (Makrofibrillen) von Mikrofibrillen, die einheitlich längs des Bündels ausgerichtet sind. Aufeinander gestapelte Lagen und Bündel kreuzen sich unter verschiedenen Winkeln. Der " Typ " mit den parallelen Makrofibrillen entspricht der " Balkencuticula " der klassischen deutschsprachigen Literatur. Zudem belegen wir bei 40 Käferarten aus 24 Familien eine beträchtliche Variation in der Dicke der gesamten Elytre, auffallende Unterschiede in der Dicke der Cuticula der ventralen und dorsalen Cuticula sowie der Ausdehnung des Hämolymphraums zwischen beiden.

Author-supplied keywords

  • " balken "
  • Balken
  • Elytren
  • Insektencuticula
  • elytra
  • insect cuticle
  • pseudorthogonal cuticle Schlüsselwörter
  • pseudorthogonale Cuticula

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  • Zur DE Architektur von Käferelytren THOMAS VAN KAMP

  • Hartmut Greven

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