Die Öldrüsen der Hornmilben (Acari, Oribatida)

"Öldrüsen" (glandulae lateroabdominales) repräsentieren das auffälligste und bei weitem größte exokrine Drüsensystem im Grundbauplan von Oribatiden (Hornmilben), darüberhinaus kommt diesen Drüsen eine zentrale Bedeutung für die systematische Einteilung aller Hornmilben zu. Trotz ihrer offensichtlich wichtigen Rolle in Biologie und Systematik sind bisher nahezu keine wissenschaftlichen Daten zu Öldrüsen von Hornmilben vorhanden. In interdisziplinärer Zusammenarbeit wollen wir den Versuch unternehmen, dieses weitgehend unbekannte Drüsensystem innerhalb der Gruppe der Hornmilben umfassend zu untersuchen und zu charakterisieren, und zwar einschließlich der Öldrüsen-Funktionsanatomie, Sekretchemie und biologischer Rolle der Drüsen. Um allgemeingültige Aussagen zu Hornmilbenöldrüsen zu erhalten, planen wir verschiedenste Vertreter aller Großgruppen von Hornmilben zu bearbeiten. Schließlich sollte es damit möglich sein, ein generelles fuktionsanatomisches Modell der Drüsen zu entwerfen und auch ihre biologische und ökologische Bedeutung in Lebens- und Überlebenstrategien von Hornmilben aufzuzeigen. Darüberhinaus, einem vollkommen neuen Ansatz folgend, wollen wir die chemischen Merkmale vor Öldrüsensekreten, die Sekretzusammensetzung, auf ihre Eignung hin als Merkmale für eine systematische Überarbeitung des Hornmilbenstammbaumes überprüfen. Auf diese Weise wäre es möglich, dringend benötigte neue Merkmale in die Hornmilbensystematik einfließen zu lassen und Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb der Oribatiden auf streng phylogenetischer Basis zu errichten. Dies sollte in einer wesentlichen Umformung des traditionell verwendeten, aber sehr unbefriedigenden Hornmilbensystemes in Richtung eines natürlichen Systemes münden. Die Erstellung eines auf tatsächlichen Verwandtschaftsverhältnissen basierenden Hornmilbensystemes würde einen wesentlichen Durchbruch in der gesamten Acarologie bedeuten.

Erstmals wurden umfassende wissenschaftliche Daten zum bislang kaum untersuchten, aber sehr großen und auffälligen exokrinen Drüsensystem der Hornmilben, den sogenannten Öldrüsen oder opisthonotal glands, erhoben: Diese Drüsen kennzeichnen den Großteil der Hornmilben (Ausnahmen sind nur die primitivsten Taxa) und, in homologer Form, auch die astigmaten Milben. Bei Oribatiden bildeten die Drüsen bislang eine der großen, noch ungelösten Fragen der Acarologie. Oribatiden-Öldrüsen sind paarige, sack- bis scheibchenförmige Hohldrüsen, die über je eine Pore an jeder Körperseite - zumeist laterodorsal im mittleren oder hinteren Opisthosomabereich - nach außen münden. Die Drüsen bestehen im wesentlich aus einem großen, ungeteilten Reservoir, das vollständig von einer feinen Intima ausgekleidet ist; das sackartige Reservoir ist von sekretorischem Drüsengewebe umgeben. Das Reservoir kann ein einschichtes Epithel aus nicht-drüsenaktiven Zellen besitzen (z.B. bei Collohmannia gigantea) oder auch stellenweise mehrschichtig sein und drüsenaktive Zellen beinhalten (wie bei Jungtieren von Hermannia convexa). Die Sekretabgabe erfolgt intermittierend bzw. willkürlich, und zwar über klappenartige Verschlußstrukturen im Porenbereich, die über Muskeln bewegt werden können. Nach unseren Ergebnissen stellen die Öldrüsen der Hornmilben - bisher hinsichtlich ihrer biologischen Funktion als thermo- oder osmoregulatorische Organe fehlinterpretiert - ein chemisches Schutzsystem im weitesten Sinn dar, das chemische Verteidung gegen Prädatoren wie auch die Produktion von Alarmpheromonen und fungistatischen Komponenten mit einschließt. Öldrüsen bilden damit tatsächlich ein zentrales biologisch-chemisches System der Lebens- und Überlebensstrategien der Hornmilben. Öldrüsen repräsentieren auch, wie bisher zumindest für 2 Arten nachgewiesen, das einzig bisher bekannte Signalstoffsystem der Hornmilben. Öldrüsensekrete bestehen hauptsächlich aus Terpenen, Aromaten und Kohlenwasserstoffen in unterschiedlichsten, artspezifischen Kombinationen. Charakteristische Öldrüsensekret-profile kennzeichnen monophyletische Gruppen innerhalb der Oribatiden auf jeder taxonomischen Ebene. Evolutionäre Veränderungen in der Chemie von Öldrüsensekreten lassen sich von den basalen öldrüsentragenden Gruppen bis hin zu den Öldrüsensekreten weiter abgeleiteter Gruppen oder auch hin zu den astigmaten Milben verfolgen ("Chemosystematik"). Damit unterstützen unsere chemischen Daten eindrucksvoll die Hypothese vom Ursprung der astigmaten Milben aus einer ursprünglichen Hornmilbenverwandtschaft und schaffen die Basis für eine weiterführende, umfassende chemosystematische Studie an Oribatiden, die nun mit einem Set gänzlich neuer, phylogentisch wichtiger Merkmale durchgeführt werden kann.