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Measurements of Eye size and Acuity in Aphids (Hemiptera: Aphididae)

[Messungen der Augengröße und Sehschärfe bei Blattläusen (Hemiptera: Aphididae)]

Döring, T. F; Spaethe, J

Entomologia Generalis Volume 32 Number 2 (2009), p. 77 - 84

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published: Jul 1, 2009

DOI: 10.1127/entom.gen/32/2009/77

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Abstract

To locate suitable host plants herbivorous insects integrate information from several sensory modalities. In this process, the visual sense is generally regarded to provide less specific information than olfaction or gustation, partly because of the relatively poor acuity of insect eyes. To investigate whether visual acuity increases with eye and body size in herbivorous insects, morphological eye features were measured in winged females of 20 aphid species of varied body size. The measurements included vertical eye length, ommatidial diameter, interommatidial angle, and number of ommatidia. Thorax length was measured as an indicator of body size. The insects were collected from field sites in Great Britain and Germany and from laboratory cultures. All measurements were done digitally on pictures produced by a camera connected to a stereo microscope and a Personal Computer. Eye length (median 157 µm) and ommatidial diameter (median 10. 1 µm) scaled positively with total thorax length, but the interommatidial angle (median 7. 9°) and the number of ommatidia (median 214) did not, suggesting that larger aphid species do not invest in improving their visual acuity. The study shows that aphids, with their relatively few ommatidia and large interommatidial angles, have a comparatively low spatial resolution.

Kurzfassung

Um geeignete Nahrungspflanzen aufzufinden, integrieren herbivore Insekten Informationen aus mehreren Sinnesmodalitäten. Dabei wird im Allgemeinen angenommen, daß das Sehen weniger spezifsche Informationen liefert als Geruchs- und Geschmackssinn, unter anderem wegen der relativ geringen Sehschärfe von Insektenaugen. Um zu untersuchen, ob bei herbivoren Insekten die Sehschärfe mit der Körpergröße zunimmt, wurden morphologische Messungen an Augen von geflügelten Weibchen von 20 Blattlausarten vorgenommen, u.a. Augenhöhe, Ommatidiendurchmesser, Winkel zwischen Ommatidien, und Anzahl der Ommatidien je Auge. Die Thorax-Länge wurde als Indikator für die Gesamtkörpergröße herangezogen. Die Insekten wurden im Feld in Großbritannien und Deutschland gesammelt oder stammten aus Laborzuchten. Alle Messungen wurden digital an Bildern durchgeführt, die eine Kamera von einem Lichtmikroskop an einen Rechner übertrug. Die Augenlänge (Median 157 µm) und der Ommatidien-Durchmesser (Median 10.1 µm) korrelierte positiv mit der Thorax-Länge, nicht so jedoch die morphologisch bestimmte Sehschärfe (Median 7.9°) und die Anzahl der Ommatidien (Median 214). Dies deutet an, daß größere Blattlausarten nicht in verbesserte Sehschärfe investieren. Die morphologischen Messungen zeigen, daß Blattläuse mit ihrer relativ geringen Anzahl an Ommatidien und großen Divergenzwinkeln eine vergleichsweise geringe räumliche Auflösung haben.

Keywords

allometryinterommatidial angleommatidiumvisual acuityvisual sensDivergenzwinkel