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2010-08-27Dissertation DOI: 10.18452/16170
Spiracular control in moth pupae
dc.contributor.authorFörster, Thomas Daniel
dc.date.accessioned2017-06-18T10:11:58Z
dc.date.available2017-06-18T10:11:58Z
dc.date.created2010-10-06
dc.date.issued2010-08-27
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/16822
dc.description.abstractAufgrund ihrer niedrigen Stoffwechselrate zeigen Puppen des Atlasspinners Attacus atlas diskontinuierlichen Gasaustausch (DGC) mit drei deutlich getrennten Phasen. Andererseits sind einzelne Stigmen entweder vollständig offen oder vollständig geschlossen. In dieser Arbeit wurden Attacus Puppen mit künstlichen Gasmischungen perfundiert, um das Steady-State Verhalten der Stigmen zu ermitteln. Es konnte gezeigt werden, daß die Flutterphase des DGC kein Gleichgewichtsverhalten darstellt. Weiterhin deuteten die Ergebnisse der Perfusion auf eine mögliche Interaktion zweier unabhängiger Regelkreise hin. Zwei mathematische Modelle untersuchten daraufhin mögliche theoretische Mechanismen, welche die beobachteten Muster erzeugen könnten. Die Modelle erlaubten die Erzeugung der Gasaustauschmuster ohne komplexe neurale Integration und deuten auf eine rein passive Erzeugung des DGC. Die Diskussion erläutert mögliche biologische Mechanismen, welchen den abstrakten Beschreibungen der Modelle zu Grunde liegen könnten. Sowohl die Perfusion als auch die Modelle sind dabei mit der ''Emergent Property Hypothesis'' der DGC Entstehung vereinbar. Zusätzlich wird dargelegt, wie alternative Hypothesen widerspruchslos in das sich abzeichnende Bild eingefügt werden können.ger
dc.description.abstractWhile having low metabolic activity, pupae of the giant silk moth Attacus atlas show triphasic discontinuous gas exchange cycles (DGC). However, a single spiracle is either fully open or fully closed. In this study moth pupae have been perfused to assess the steady state behavior of the spiracles in response to the endotracheal gas composition. It could be shown that the flutter phase of DGC is not a steady state behavior. Moreover, the results from the perfusion hint to a possible interaction between two independent spiracle control mechanisms. Two mathematical models then explore possible mechanisms of generating the observed respiratory patterns during DGC. The models indicate that DGC might be generated without complex neural integration and might thus be a purely ''passive'' pattern. The discussion focuses on biological processes and mechanisms that may back the abstract descriptions in the models. Both, the perfusion and the two mathematical models, are consistent with the emergent property hypothesis of DGC origin. However, it is discussed that other existing hypotheses are not mutually exclusive and that they can be subsumed using the non-adaptive emergent property hypothesis as a framework.eng
dc.language.isoeng
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
dc.rightsNamensnennung - Keine kommerzielle Nutzung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/de/
dc.subjectSynchronisationger
dc.subjectInsektenger
dc.subjectDiskontinuierliche CO2 Abgabeger
dc.subjectDGCger
dc.subjectAttacus atlasger
dc.subjectAtmungger
dc.subjectBifurkationsanalyseger
dc.subjectsynchronizationeng
dc.subjectinsectseng
dc.subjectDiscontinuous gas exchangeeng
dc.subjectDGCeng
dc.subjectAttacus atlaseng
dc.subjectrespirationeng
dc.subjectbifurcation analysiseng
dc.subject.ddc570 Biologie
dc.titleSpiracular control in moth pupae
dc.typedoctoralThesis
dc.subtitlepassive generation of respiratory patterns
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-100175733
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/16170
dc.identifier.alephidBV036703997
dc.date.accepted2010-06-08
dc.contributor.refereeHennig, Matthias
dc.contributor.refereeWoods, H. Arthur
dc.contributor.refereeBradley, Timothy J.
dc.subject.dnb32 Biologie
dc.subject.rvkWQ 6618
local.edoc.pages125
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I

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