Gunther Tschuch, Dr. rer. nat.

Abwehrsignale bei Insekten am Beispiel der Mutillidae (Hymenoptera)

Habilitationsschrift zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium habilitatus (Dr. rer. nat. habil.) vorgelegt an der Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Beschlußdatum 11.07.2000

Abstract
Die Abhandlung hat die akustischen und chemischen aposematischen Signale (Warnsignale) von Insekten zum Thema. Zu diesem Zweck wurde eine Reihe von Trugameisenarten (Hymenoptera: Mutillidae) aus Südafrika, Europa und Brasilien mit folgenden Methoden untersucht: Laser-Vibrometrie, Schallanalyse (z.B. Sonagramm, Cepstrum-Analyse und Adapted-Optimal-Kernel-Zeit-Frequenz-Tranformation nach Baraniuk und Jones) und Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie. Mit Hilfe eines neuen Modells ist es möglich, die Vibrationen und die Luftschallspektren zu berechnen und die von den Tieren erzeugten Schallintensitäten abzuschätzen. In den Sekreten der Mandibeldrüsen wurden verschiedene Ketone, Alkohole und Acetophenon gefunden. 4-Methyl-3-heptanon kommt bei allen untersuchten Arten vor. Substanzen, die bei einigen Arten möglicherweise eine aposematische Funktion haben, sind Alkylpyrazine und ein Monoterpenoid. Darüber hinaus enthält die Arbeit einen Überblick über alle Aspekte der Biologie der Familie Mutillidae, vervollständigt durch ein Literaturverzeichnis mit mehr als 500 Zitaten.

The paper deals with acoustical and chemical aposematic (warning) signals in insects. For this purpose, several species of velvet ants (Hymenoptera: Mutillidae) from South Africa, Europe, and Brazil were investigated by laser vibrometry, sound analysis (e.g. sonagram, cepstrum analysis, and Baraniuk Jones adapted optimal kernel time frequency transformation), and gas chromatography coupled with mass spectrometry. With the help of a new model it is possible to compute the vibration and air borne sound spectra, and to estimate the sound intensities produced by the animals. In the secretions of the mandibular glands several ketones, alcohols, and acetophenone were found. 4-Methyl-3-heptanone occurs in all investigated species. Substances found to have possibly aposematic function in some species are alkylpyrazines and a monoterpenoid. Furthermore, the paper contains a review over all aspects of biology of the family Mutillidae completed by a literature chapter with more than 500 citations.

Keywords:
Aposematische Signale, Warnsignale, Vibration, Akustische Signale, Stridulation, Chemische Signale

aposematic signals, warning signals, vibration, acoustical signals, stridulation, chemical signals

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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis (3-4)
1. Einleitung (5-8)
2. Mutillidae (9-32)
3. Methoden (33-46)
4. Ergebnisse und Analysen (47-72)
5. Diskussion (73-84)
6. Schluß (85-86)
7. Zusammenfassung (87-88)
8. Danksagung (89-92)
9. Literatur (93-130)
10. Abkürzungen und Formelzeichen (131-132)