Quelltext der Seite Trichobothrium

[[Datei:Trichobothrium.jpg|mini|250px|Trichobothria einer [[Wolfsspinnen|Wolfsspinne]]]]
'''Trichobothria''' (Einzahl '''''Trichobothrium'''''; {{grcS|θρίξ|''thrix'', Gen. τριχός '' trichós''|de=Haar}} und {{grcS|βοθρίον|''bothríon''}} ‚Grübchen‘) sind sehr lange Tasthaare (Setae) bei einigen [[Gliederfüßer]]n.<ref name="Görner">Peter Görner: ''A proposed transducing mechanism for a multiply-innervated mechanoreceptor (trichobothrium) in spiders.'' In: ''Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology.'' Band 30. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1965, [[doi:10.1101/SQB.1965.030.01.010]].</ref> Sie sind beweglich in Aussparungen der [[Exoskelett|Cuticula]] eingelenkt und dienen als mechanosensitive [[Sinnesorgan]]e, welche besonders auf Luftschwingungen ansprechen und ein Hören ermöglichen.<ref name="Görner" /> Vor allem treten sie an den Beinen und [[Pedipalpus|Pedipalpen]] von [[Spinnentiere]]n auf.<ref name="Görner" /><ref>K.Y. Eskov, S.L. Zonstein, Y.M. Marusik: ''[https://ij-entomology.online/ojs/index.php/ije/article/view/224 On the liphistiomorph trichobothria and the significance of their structure for tracking the bothria evolution in the order Araneae.]'' In: ''Israel Journal of Entomology'' 53, 2024, S. 93–112.</ref> Aber auch einige [[Insekten]] (wie [[Käfer]]<ref name="Drašlar">Kazimir V. Drašlar: ''[http://link.springer.com/article/10.1007/BF00697605#page-1 Functional properties of trichobothria in the bug Pyrrhocoris apterus (L.).]'' In: ''Journal of Comparative Physiology'' 84, Nr. 2, 1973, S. 175–184.</ref><ref>Aleš Škorjanc, Samo Batagelj, Kazimir Drašlar: ''[http://bijh-s.zrc-sazu.si/ABS/SI/ABS/Cont/50_2/ABS_50_2_Skorjanc_et_al_2007_85-92.pdf Thermal acclimatization does not affect the resting activity of type T 1 trichobothrium in the firebug (Pyrrhocoris apterus; Heteroptera).]'' In: ''Acta Biol Slov'' 50, Nr. 2, 2007, S. 85–92.</ref> und [[Schnabelkerfe]]<ref name ="Zrzavý">J. Zrzavý: ''Antennal trichobothria in Heteroptera: a phylogenetic approach.'' In: ''Acta Entomologica Bohemoslovaca'' 87, Nr. 5, 1990, S. 321–325.</ref>) tragen Trichobothria. Im Laufe der [[Evolution]] sind Trichobothria wahrscheinlich dreimal [[Analogie (Biologie)|parallel]] entstanden.<ref name ="Zrzavý" /> Die Entwicklung von Trichobothria kann bei [[Skorpione]]n bis in die [[Kreidezeit]] zurückverfolgt werden.<ref name="Soleglad">Michael E. Soleglad, Victor Fet: ''[http://mds.marshall.edu/euscorpius/vol2001/iss1/1/ Evolution of scorpion orthobothriotaxy: a cladistic approach.]'' In: ''Euscorpius'' 2001, Nr. 1, 2013, S. 1–38.</ref>

Die Orientierung durch Trichobothria heißt ''Orthobothriotaxis''.<ref name="Soleglad" /> Eine andere, viel kleinere Form von Oberflächensensoren der Cuticula stellen [[Sensillum|Sensilla]] dar.

[[Datei:Cuticula.svg|mini|250px|'''A''' Cuticula und Epidermis <br /> '''1''' Epicuticula, '''B''' Details der Epicuticula: <br /> '''1a''' Cementum, '''1b''' Wachsschicht, '''1c''' Epicuticula externa, '''1d''' Epicuticula interna <br /> '''2''' Exocuticula, '''3''' Endocuticula <br /> '''2 + 3''' Procuticula <br /> '''4''' Epithelschicht, '''5''' [[Basalmembran]] <br /> '''6''' Epithelzelle, '''6a''' Porenkanäle <br /> '''7''' Drüsenzelle <br /> '''8''' Cuticulagrube (Bothrion) <br /> '''9''' Wärmerezeptive Zellen <br /> '''10''' Nervenenden <br /> '''11 Trichobothrium''' <br /> '''12''' [[Sensillum]] <br /> '''13''' Drüsenöffnungen]]

== Struktur und Funktion ==
Da Gliederfüßer einen harten und [[Exoskelett|starren Panzer]] aus [[Sklerotin]] und [[Chitin]] besitzen, müssen mechanosensitiven Ionenkanälen in [[Nerv]]enmembranen mechanische Außenreize durch das [[Exoskelett]] zugeführt werden.

Auf Strömungen des Mediums (meistens Luftbewegungen) reagieren Trichobothria hochsensibel, weil die Haargebilde aus Chitinfäden einer Cuticulagrube entspringen. Die größte bislang bei einer Spinne festgestellte Zahl an Trichobothria beträgt bei der mittelamerikanischen nachtaktiven, stillsitzend auf Insekten lauernden Jagdspinne ''[[Cupiennius salei]]'' etwa 100 Trichobothria je Bein. Die feinen, im Durchmesser 5 bis 15&nbsp;µm dünnen Fäden ragen nur um 100 bis 1500&nbsp;µm aus der Cuticulaoberfläche heraus. Damit sie sich überhaupt durch geringste Luftbewegungen auslenken lassen, sind sie durch eine dünne, gespannte Membran in die Cuticula eingebracht. Mit wachsender Fadenlänge nimmt die [[Erregung (Physiologie)|Erregungsschwelle]] ab, sie liegt bei Luftgeschwindigkeiten von weniger als 1&nbsp;mm/s. Der Auslenkungswinkel wird durch den Rand der Cuticulagrube auf maximal 25 bis 35° begrenzt.

Käfer können verschieden lange Trichobothria unterschiedlicher Typen am [[Abdomen (Gliederfüßer)|Hinterleib]] tragen und damit hören, dies kann der Kommunikation untereinander dienen.<ref name="Drašlar" /> Schnabelkerfe wie [[Wanzen]] tragen Trichobothria an ihren [[Fühler (Biologie)|Antennen]].<ref name ="Zrzavý" />

== Wahrnehmung ==
Fliegende [[Insekten]] erzeugen Luftvibrationen von [[Frequenz]]en bis etwa 600&nbsp;Hz, und da sich Trichobothria wie [[Tiefpass]]filter verhalten, reagieren sie auf solch tiefe Frequenzen. Je länger die Fadenhaare sind, desto besser werden niedere Frequenzen übertragen. So lässt sich die Schwingungsempfindlichkeit an den für ihre Lebensweise wichtigen Frequenzbereich anpassen. An jeder überströmten Fläche bildet sich ein Film unbewegter Luft. Aus dieser sogenannten Grenzschicht müssen die Haare herausragen, damit die Trichobothria richtig reagieren können. Mit abnehmender Strömungsfrequenz wächst die Dicke dieser Grenzschicht. Die Haarlänge ist optimal angepasst, wenn sie umgekehrt proportional zur Wurzel aus der [[Reiz]]frequenz ist. So wie lange Trichobothria sich fast gleich gut in alle Richtungen auslenken lassen, gibt es stattdessen bei den kurzen Richtungsselektivität, die nicht durch die asymmetrischen Ränder der Cuticulagruben hervorgerufen wird, sondern durch die Eigenschaften der Gelenkmembran. An der Insertion von drei oder vier mechanosensitiven [[Dendrit (Biologie)|Dendrit]]en werden die Trichobothria innerviert, dabei antwortet jeder Dendrit auf einen bestimmten Auslenkungssektor. Also entsteht die Richtungsempfindlichkeit erst beim [[Signaltransduktion|Transduktionsprozess]] durch die Lage der Dendriten im Gelenk. Es ist noch nicht genau erforscht, ob der Druck auf die Dendritenmembran der [[Reiz#Reizarten|adäquate Reiz]] ist.

Die Kraftübertragung von den Luftpartikeln auf das Haar geschieht [[viskös]], der Faden wird durch die Reibung der Luftpartikel am Haarschaft mitgenommen. Durch Reibung befördern feine Fiederungen am Haar diese Kraftübertragung. Bei den meisten Trichobothria beträgt das [[Amplitude]]nverhältnis zwischen Haarauslenkung und Luftpartikelbewegung 1:2 bis 1:1. Es gibt auch einzelne Trichobothria, bei denen die Haarauslenkung größer ist als die Luftpartikelbewegung. Die Haarauslenkung [[Korrelation|korreliert]] mit der Luftpartikelbeschleunigung und der Geschwindigkeit, letzteres nennt man auch [[Schallschnelle]]. Die Schallschnelle ist nur im Nahfeld bemerkbar, da sie mit der Entfernung sehr schnell abnimmt, realistisch sind Werte von bis zu 30&nbsp;cm. Dieser sensorisch erfasste Raum ist bezogen auf die Körpergröße einer Spinne ausreichend.

Die Jagdspinne ''Cupiennius salei'' kann mit diesen [[Vibration]]ssensoren, die durch unterschiedliche Haarlängen insgesamt einen ausreichend weiten Bereich von Luftschwingungsstärken und -frequenzen rezipieren, ihre Beute ausmachen. So kann sie sogar fliegende Insekten aus der Luft fangen. Beispielsweise kann sie eine summende Fliege aus 30&nbsp;cm und eine mit den Flügeln schlagende Fliege aus 70&nbsp;cm Entfernung bemerken. Die Hauptnahrung der Spinnen sind auf den Blättern laufende Insekten, diese erzeugen in ihrem Umkreis von 20&nbsp;mm Luftströmungen, auf die die Trichobothria reagieren, wodurch  sich die Spinne in Richtung Beute orientiert.

==Literatur==
* [[Rainer F. Foelix]]: ''Biology of Spiders.'' Harvard University Press, Cambridge MA u. a. 1982, ISBN 0-674-07431-9.
* Pierre-P. Grassé: ''Traité de Zoologie. Anatomie, Systématique, Biologie.'' Tome 6: ''Onychophores – Tardigrades – Arthropodes – Trilobitomorphes – Chélicérates.'' Masson et Cie, Paris 1968.
* Jeffrey W. Shultz: ''Evolutionary Morphology And Phylogeny of Arachnida.'' In: ''Cladistics.'' Vol. 6, Nr. 1, 1990, {{ISSN|0748-3007}}, S. 1–38.

== Weblinks ==
* [http://diepresse.com/home/science/761123/Der-Lufthauch-der-die-Fliege-ankundigt Der Lufthauch, der die Fliege ankündigt], Bericht von Veronika Schmidt, [[Die Presse]], 26. Mai 2012

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Anatomie (Wirbellose)]]