Direkt zum Inhalt

Lexikon der Neurowissenschaft: Sensillen

Sensillen [Einzahl Sensille oder Sensillum; von latein. sensilis = empfindsam], Sensilla, E sensilla, kleine Sinnesorgane in oder auf der Cuticula der Gliederfüßer und anderer Wirbelloser, i.e.S. nur der Gliederfüßer. Hier unterscheidet man Haarsensillen und versenkte Sensillen (Lochsensillen). Haarsensillen kommen überall am Integument, oft zu Gruppen zusammengestellt, vor ( siehe Zusatzinfo ). Grundsätzlich besteht ein Insekten-Haarsensillum ( siehe Abb. ) aus einer oder mehreren Sinneszellen mit dendritischen Fortsätzen am apikalen Ende, welche modifizierte Cilien darstellen. Die proximalen Teile der Sinneszellen werden von drei Typen von Hüllzellen umgeben, den scheidenbildenden oder thekogenen Zellen, den Haarschaftbildungs- oder trichogenen Zellen (Schaftzellen) und den Membran- oder tormogenen Zellen (Balgzellen). In der Regel liegen die Dendriten innerhalb eines sogenannten Rezeptorlymphraums, der wiederum von einer cuticulären Scheide umgeben ist. Je nachdem, ob es sich um mechano-, thermo- oder hygrosensitive Sensillen handelt, finden sich jeweils modalitätsspezifische Strukturen ( siehe Tab. ). Haarsensillen als Mechanorezeptoren haben eine Gelenkmembran in der Sockelregion. Im Innern der Dendriten befindet sich der Tubularkörper, der aus parallel verlaufenden, eng gepackten und durch eine elektronendichte Matrix verbundenen Mikrotubuli besteht. Die Reizperzeption erfolgt durch eine kompressionsbedingte Verformung des Tubularkörpers; zur Reizwahrnehmung genügt bereits eine Deformation von 3-100 nm, d.h. ab 0,5% des Ruhedurchmessers. Der Tubularkörper befindet sich auch in den mechanosensitiven campaniformen Sensillen der Insekten und in den funktionsanalogen Spaltsinnesorganen der Spinnentiere. Spezielle Mechanorezeptoren sind die Fadenhaare (Trichobothrien, Becherhaar), die Tympanalorgane, Chordotonalorgane und Johnston-Organ (Gehörorgane). Chemorezeptoren zeichnen sich in der Regel durch Poren im cuticularen Apparat aus (Porenplatte). Diese können terminal oder seitlich (Wandporen) liegen. Ein einzelner terminaler oder subterminaler Porus kennzeichnet Kontakt-Chemorezeptoren (meist Schmeckhaare); Sensillen mit Wandporen sind meist Riechhaare (Geruchssensillum). Bei letzteren kann man Riechhaare mit einfachen von solchen mit Doppelwandungen und in cuticularen Speichen verlaufenden Kanälen unterscheiden; letzteres bedingt 2 getrennte Hohlraumsysteme. Die Kanäle gehen von dem zentralen um die Dendriten gelegenen Lymphraum aus und münden in den Furchen der meist gerieften Oberfläche nach außen. Vermutlich reicht das vom Rezeptorlymphraum erzeugte Sekret (das reizleitende Material) bis hierhin. Chemorezeptoren sind auf den Mundteilen und den Antennen weit verbreitet. Ein spezielles Organ stellt das Haller-Organ am Tarsus von einigen Milben dar. Thermo- und hygrosensitive Rezeptorzellen (Feuchterezeptoren) sind nicht an einen bestimmten morphologischen Sensillentyp gebunden. Sensilla coeloconica ohne Poren sind wohl meist solche Funktionstypen, doch gibt es auch Sensillen mit Wandporen vom Typ der Sensilla basiconica oder Sensilla coeloconica, die thermo- und/oder hygrosensibel sind. Als charakteristisch kann für sie gelten: 1) Sockelregion unbeweglich, 2) Außensegmente dick und eng gepackte Mikrotubuli enthaltend, 3) lamellierte Außenglieder von einer der 3-4 Sinneszellen. Strukturell sind Thermo- und Hygrorezeptoren meist nur schwer zu unterscheiden. olfaktorische Sensillen.

Sensillen

Primär unabhängig von ihren Funktionen hat man schon früh eine Terminologie entwickelt, die sich vorwiegend an der Form der cuticulären Apparate orientiert. Danach unterscheidet man Sensillum trichodeum (lange Haarsensille, Fadenhaar-Sensillum), Sensillum basiconicum (kurze Haarsensille, Riechkegel), Sensillum coeloconicum (Grubenkegel), Sensillum styloconicum, Sensillum chaeticum (kurze, dickwandige Haarsensille, Borstensensillum), Sensillum placodeum (Porenplatte), Sensillum ampullaceum (Sinnesflasche) und Sensillum campaniformium (campaniformes Sensillum). Eine Sonderform der Sensillen stellen die bei Schmetterlingen auf den Flügeln vorkommenden Sensilla squamiformia (Sinnesschuppen) dar, bei denen es sich lediglich um spitz zulaufende Schuppen handelt. Heute wählt man jedoch sinnvollerweise eine Einteilung nach der Modalität der perzipierten Reize und den damit korrelierten Feinstrukturen. Dies gilt auch für den cuticulären Apparat im Bereich des Außensegments der Dendriten und das Außensegment selbst, die modalitätsspezifische Differenzierungen aufweisen.



Sensillen

1 Schemata von Sensillentypen: a Sensillum trichodeum (Haar-Sensillen), b Sensillum basiconicum (Sinneskegel), c Sensillum campaniformium, d Sensillum placodeum (Sinnesplatte), e Sensillum coeloconicum (Grubenkegel), f Sensillum ampullaceum (Sinnesflasche).
2 Schema eines Insektensensillums. cS cuticuläre Scheide, De Dendritenaußensegmente im Haar, dF dendritischer Fortsatz der Sinneszelle, Mk Membrankontakte, Mp Membranpartikel im Bereich der tormogenen Zelle, Rl Rezeptorlymphraum, sb scheidenbildende Zelle, to tormogene Zelle, tP terminaler Porus, tr trichogene Zelle, Tu Tubularkörper, Wp Wandporen

Sensillen

Strukturmerkmale typischer Insekten-Sensillen (Sensitivität der in ihnen enthaltenen Zellen)

Strukturmerkmale Sensitivität Bezeichnung

ohne Poren Sockel beweglich,
1 Zelle: Dendrit mit Tubularkörper
Haar mechanosensitiv Sensillum chaeticum
Kuppel mechanosensitiv Sensillum campaniformium
Sockel starr,
3-4 Zellen: 1 Dendrit gefaltet
Haar thermosensitiv
hygrosensitiv
Sensillum coeloconicum
terminaler Porus Sockel beweglich,
bis 10 Zellen: 1 Dendrit mit Tubularkörper
Haar gustatorisch
mechanosensitiv
S. chaeticum, trichodeum,
basiconicum, styloconicum
Sockel starr,
bis 9 Zellen: kein Dendrit mit Tubularkörper
Haar gustatorisch
Kuppel gustatorisch
Wandporen Wand einfach, Porentubuli,
1 bis ca. 40 Zellen: Dendrit verzweigt oder unverzweigt
Haar olfaktorisch S. basiconicum, coeloconicum, trichodeum
Platte olfaktorisch Sensillum placodeum
doppelwandig (Speichen),
meist 2-4 Zellen: Dendrit unverzweigt
Haar olfaktorisch
thermosensitiv
hygrosensitiv
Sensillum basiconicum,
coeloconicum

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
Redaktion

Dr. Hartwig Hanser, Waldkirch (Projektleitung)
Christine Scholtyssek (Assistenz)

Fachberater

Prof. Albert Ludolph, Ulm
Prof. Lothar Pickenhain, Leipzig
Prof. Heinrich Reichert, Basel
Prof. Manfred Spitzer, Ulm

Autoren

Aertsen, Prof., Ad, Freiburg
Aguzzi, Prof., Adriano, Zürich
Baier, Dr., Harmut, Ulm
Bartels, Prof., Mathias, Tübingen
Becker, Dr., Andreas, Marburg
Born, Prof., Jan, Lübeck
Brecht, Dr., Stephan, Kiel
Breer, Prof., Heinz, Stuttgart
Carenini, Dr., Stefano, Würzburg
Cruse, Prof., Holk, Bielefeld
Culmsee, Dr., Carsten, Marburg
Denzer, Dr., Alain, Waldenburg
Egert, Dr., Ulrich, Freiburg
Ehrenstein, Dr., Walter, Dortmund
Eurich, Dr., Christian , Bremen
Eysel, Prof., Ulf, Bochum
Fischbach, Prof., Karl-Friedrich, Freiburg
Frey, Dunja, Basel
Fuhr, Dr., Peter, Basel
Greenlee, Prof., Marc, Oldenburg
Hartmann, Beate, Basel
Heck, Dr., Detlef, Freiburg
Heller, Prof., Kurt, München
Henkel , Dr., Rolf , Bremen
Herdegen, Prof., Thomas, Kiel
Herrmann, Dr., Gudrun, Bern
Hilbig, Dr., Heidegard, Leipzig
Hirth, Dr., Frank, Basel
Huber, Dr., Gerhard, Zürich
Hund, Martin, Basel
Illing, Dr., Robert Benjamin, Freiburg
Käch, Dr., Stefanie, Basel
Kästler, Dr., Hans, Ulm
Kaiser, Dr., Reinhard, Freiburg
Kaluza, Jan, Stuttgart
Kapfhammer, Dr., Josef P., Freiburg
Kestler, Dr., Hans, Ulm
Kittmann, Dr., Rolf, Freiburg
Klix, Prof., Friedhart , Berlin
Klonk, Dr., Sabine, Stuttgart
Klumpp, Prof., Susanne, Marburg
Kössl, Dr., Manfred, München
Köster, Dr., Bernd, Freiburg
Kraetschmar, Dr., Gerhard, Ulm
Krieglstein, Prof., Josef, Marburg
Krieglstein, Prof., Kerstin, Homburg
Kuschinsky, Prof., Wolfgang, Heidelberg
Lahrtz, Stephanie, Hamburg
Landgraf, Dr., Uta, Stegen
Laux, Thorsten, Basel
Lindemann, Prof., Bernd, Homburg
Löffler, Dr., Sabine, Leipzig
Ludolph, Prof., Albert, Ulm
Malessa, Dr., Rolf, Weimar
Marksitzer, Dr., Rene, Luzern
Martin, Dr., Peter, Kehl-Kork
Martini, Prof., Rudolf, Würzburg
Medicus, Dr., Gerhard, Thaur
Mehraein, Dr., Susan, Freiburg
Meier, Dr., Kirstin, Freiburg
Mendelowitsch, Dr., Aminadav, Basel
Mergner, Prof., Thomas, Freiburg
Metzinger, Dr., Thomas, Frankfurt am Main
Mielke, Dr., Kirsten, Kiel
Misgeld, Prof., Ulrich, Heidelberg
Moll, Joachim, Basel
Münte, Prof., Thomas, Magdeburg
Neumann, Dr., Harald, Planegg-Martinsried
Nitsch, Prof., Cordula, Basel
Oehler, Prof., Jochen, Dresden
Otten, Prof., Uwe, Basel
Palm, Prof., Günther, Ulm
Pawelzik, Prof., Klaus, Bremen
Pickenhain, Prof., Lothar, Leipzig
Ravati, Alexander, Marburg
Reichel, Dr., Dirk, Lübeck
Reichert, Prof., Heinrich, Basel
Reinhard, Dr., Eva, Bern
Rieckmann, Dr., Peter, Würzburg
Riemann, Prof., Dieter, Freiburg
Ritter, Prof., Helge, Bielefeld
Roth, Prof., Gerhard , Bremen
Roth, Lukas W.A., Bern
Rotter, Dr., Stefan, Freiburg
Rubin, Dr., Beatrix, Basel
Ruth, Dr., Peter, Giessen
Schaller, Dr., Bernhard, Basel
Schedlowski, Prof., Manfred, Essen
Schneider, Dr., Werner X., München
Scholtyssek, Christine, Umkirch
Schwegler, Prof., Helmut , Bremen
Schwenker, Dr., Friedhelm, Ulm
Singer, Prof., Wolf, Frankfurt am Main
Spiegel, Dr., Roland, Zürich
Spitzer, Prof., Manfred, Ulm
Steck, Prof., Andreas, Basel
Steinlechner, Prof., Stephan, Hannover
Stephan, Dr., Achim, Rüsselsheim
Stoeckli, Dr., Esther, Basel
Stürzel, Frank, Freiburg
Swandulla, Prof., Dieter, Erlangen
Tolnay, Dr., Markus, Basel
Unsicker, Prof., Klaus, Heidelberg
Vaas, Rüdiger, Bietigheim-Bissingen
van Velthoven-Wurster, Dr., Vera, Freiburg
Walter, Dr., Henrik, Ulm
Wicht, Dr., Helmut, Frankfurt
Wolf, Prof., Gerald, Magdeburg
Wullimann, Prof., Mario, Bremen
Zeilhofer, Dr., Hans-Ulrich, Erlangen
Zimmermann, Prof., Manfred, Heidelberg

Partnerinhalte