Zur Chemie Des Wehrdrüsensekretes Bei Allajulus Dicentrus (Diplopoda, Julidae)

Michaela Bodner

Zur Chemie des Wehrdrüsensekretes bei Allajulus dicentrus (Diplopoda, Julidae)

Masterarbeit

zur Erlangung des akademischen Grades Master of Science an der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Karl-Franzens-Universität Graz

Betreuer: Priv.- Doz. Mag. Dr. Günther Raspotnig Institut für Zoologie

Danksagung

Ich möchte mich auf diesem Wege vor allem bei meinem Diplomarbeitsbetreuer, Herrn Dr. Günther Raspotnig bedanken, der mir stets mit Rat und Tat zu Seite stand. Vielen Dank auch meinen Freunden, ohne euch wären so manche Stunden beim Sammeln nur halb so lustig gewesen! Vor allem aber meinen Eltern möchte ich hiermit von Herzen danken, ohne eure Unterstützung wäre dies alles nicht möglich gewesen!

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung ...... 4 2. Material und Methode ...... 6 2.1. Tiermaterial ...... 6

2.2. Extraktion ...... 7

2.3. Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) ...... 8

2.4. Auswertung ...... 8

2.5. Reinsubstanzen ...... 9

3. Ergebnisse ...... 10 3.1. Adulti ...... 10

3.1.1. Sekretkomponenten ...... 10 3.1.1.1. Massenspektren der Sekretkomponenten A-M ...... 14 3.1.2. Quantitative Daten ...... 20 3.1.2.1 GC-Profile der einzelnen Adulti ...... 26 3.2. Juvenile ...... 64

3.2.1. Sekretkomponenten und Quantitative Daten ...... 64 3.2.1.1 Massenspektren der zusätzlichen Komponenten in Stadium VI ...... 69 3.3. Zusammenfassung der Sekretmuster von Adulti und Juvenilen ...... 72

3.4. Multivariate Auswertung ...... 73

4. Diskussion ...... 75 4.1. Aldehyde als Komponenten in den Wehrdrüsen von Allajulus dicentrus ...... 75

4.2. Ontogenese des Drüsensekretes bei Allajulus dicentrus ...... 76

4.3. Vorkommen von (E)-Alkenalen bei den Juliformia ...... 76

4.4. Chemotaxonomie bei den Cylindroiulini ...... 77

4.5. Chemische Mimikry als Anpassung an Räuber ...... 78

5. Zusammenfassung ...... 80 6. Abstract ...... 81 7. Literatur ...... 82

1. Einleitung

Weltweit sind etwa 12.000 Arten an Diplopoden (Doppelfüßer) bekannt, wobei die Ordnung der Julida ca. 1300 Arten beinhaltet (Sierwald & Bond, 2007). Die Familie der Julidae hat mit ca. 600 Arten ihren Verbreitungsschwerpunkt in der west-paläarktischen Region (Enghoff et al., 2011). Eine der artenreicheren Gruppen der Julidae sind die Cylindroiulini, die auch mit all ihren 5 Gattungen in Österreich vertreten sind. Zu den Cylindroiulini zählen die Gattungen Allajulus (Koch, 1874), mit ca. 15 Arten in Österreich, Cylindroiulus (Verhoeff, 1894) mit fünf Arten, Enantiulus (Attems, 1894) mit fünf, Styrioiulus (Verhoeff, 1828) mit zwei und Kryphioiulus (Read, 1990) mit einer Art in Österreich.

Die meisten Diplopoda sind in der Lage sich auf chemischem Wege gegen Räuber zu schützen. Dabei wird aus segmental angelegten, exokrinen Hohldrüsen ein Sekret abgesondert. Jede der sackförmigen Drüsen mündet in einem Foramen repugnatorium, dem Saftloch, und kann z.B. bei den Julida über einen Chitinzapfen verschlossen werden. Zum Schutz des umliegenden Gewebes ist die Drüse mit einer Intima ausgestattet und wird über Kontraktion der umliegenden Muskulatur ausgepresst (Schildknecht & Weis, 1961; Woodring & Blum, 1965). Je nach taxonomischer Gruppe variiert nun die Zusammensetzung des Wehrsekrets. Glomerida und Polyzoniida stellen alkaloidreiche Sekrete her. Bei den Glomerida handelt es sich hierbei um Quinazoline, wie Glomerin und Homoglomerin (Meinwald et al., 1966; Schildknecht et al., 1966; Shear et al., 2011). Polyzoniida dagegen, stellen stickstoffhältige Terpene mit Komponenten wie Polyzonimin und Nitropolyzonimin her (Meinwald et al., 1975; Wood et al., 2000). Die Polydesmida sind bekannt für ihre blausäurehältigen Verbindungen, die neben HCN auch Komponenten wie Mandelonitril, Benzaldehyd und Benzylalkohol aufweisen können (Shear et al., 2007; Makarov et al. 2010). Die Sekretchemie der Callipodida beruht auf phenolischen Verbindungen, typische Komponenten sind p-Cresol und Phenol (Ćurčić et al., 2009). Für die Juliformia hingegen wird angenommen, dass es sich bei den Wehrdrüsenkomponenten nahezu ausschließlich um Quinone handelt (Meinwald et al., 1975; Eisner et al., 1978; Makarov et al., 2010; Vujisić et al., 2011; Shear et al., 2011; Shimizu et al., 2012). Zu den Juliformia zählen Julida, Spirobolida und Spirostreptida. Die beiden letzteren sind hauptsächlich in subtropischen und tropischen Regionen zu finden. Die Wehrsekretchemie der Juliformia beruht vor allem auf zwei Komponenten, dem 2-Methyl-1,4-Benzoquinon (Toluquinon) und 2-Methoxy-3-Methyl- 1,4-Benzoquinon. Diese beiden Komponenten scheinen im plesiomorphen Grundmuster der Sekrete der Juliformia enthalten zu sein. Aufgrund dieser Ähnlichkeit in der 4

Sekretzusammensetzung wurde von Eisner et al. (1978) der Begriff “quinone millipedes“ eingeführt. Die Annahme, dass die Zusammensetzung fast ausschließlich aus Quinonen besteht, wurde durch zahlreiche Untersuchungen an Spiroboliden und Spirostreptiden unterstützt (Attygalle et al. 1993; Eisner et al., 1965, 1998; DeBernardi et al., 1982; Wood, 1974; Wu et al., 2077). Von den Julida wurden bisher 16 Arten chemisch untersucht (Schildknecht & Weis, 1961; Röper & Heyns, 1977; Huth, 2000; Vujisic et al., 2011; Shimizu et al., 2012), auch ihre Sekretchemie scheint fast ausschließlich auf Quinonen zu beruhen.

Im Rahmen der hier vorliegenden Masterarbeit wurde ein österreichischer Vertreter der Cylindroiulini (Julidae), Allajulus dicentrus, auf die chemische Zusammensetzung des Wehrdrüsensekrets untersucht. Schon bei der Extraktion der Tiere konnte ein auffälliger, wanzenähnlicher Duft wahrgenommen werden, der sich deutlich vom typischen Benzoquinon-Geruch anderer Julida unterscheidet.

2. Material und Methode

2.1. Tiermaterial

Allajulus dicentrus (Latzel, 1884) wurde in der Streu- und Fermentationsschicht von Buchenmischwäldern an verschiedenen Standtorten in Österreich und Slowenien gesammelt (Details siehe Tabelle 1). Das Aufsammeln der Tiere erfolgte mit der Hand oder mit Zuhilfenahme eines Bodensiebes. Die Gesiebeprobe wurde mit einem Berlese-Tullgren Apparat ausgetrieben. Insgesamt wurden 76 Adulti (34 ♂, 42♀) und 45 juvenile Tiere gesammelt. Die Zuordnung der Jugendstadien erfolgte nach Blower (1985) und Blower & Miller (1977) auf Basis der Anzahl der beintragenden Segmente. Zehn Juvenile Tiere befanden sich demnach in Stadium III (10 beintragende Segmente), 27 Juvenile im Stadium IV (16-18 beintragende Segmente), drei Juvenile im Stadium V (22-23 beintragende Segmente) und drei Juvenile im Stadium VI (28-29 beintragende Segmente). Die Zuordnung zu den Adulti erfolgte ab 36 beintragenden Segmenten. Als natürliche Referenz für einige Benzoquinon-Komponenten wurden zwei weitere Vertreter der Julidae, deren Sekretchemie bereits bekannt ist (siehe Vujisić et al., 2011), gesammelt: Cylindroiulus boleti (C.L. Koch, 1847) und Leptoiulus trilineatus (C.L. Koch, 1847). Individuen von C. boleti stammen aus Eisenstadt (Gloriette Warte, Österreich) und L. trilineatus aus Bulgarien (Plana Mt. –Pasarel Village, bereitgestellt von Boyan Vagalinski, Universität Sofia). Als zusätzliche Referenz für 2-Methoxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon diente der Staphylinidae Pella cognata (Stoeffler et al. 2011), zur Verfügung gestellt von Michael Stoeffler (Universität von Hohenheim, Deutschland).

Die Bestimmung der Diplopoden erfolgte mit Hilfe eines Stereomikroskops (Olympus SZX12). Die Gonopoden der männlichen Tiere wurden mit Milchsäure aufgehellt, in Swan’scher Lösung eingedeckelt und unter einem Lichtmikroskop (Olympus BH-2) untersucht. Die Fotos der Tiere wurden mit einer Olympus Digitalkamera E-1, gekoppelt an das Stereomikroskop, aufgenommen.

a b

Abbildung 1. Allajulus dicentrus: a) adultes Weibchen, b) adultes Männchen

Tabelle 1. Funddaten von Allajulus dicentrus

Population Fundort Datum

1 Maria Rain (Kärnten, Österreich) 15. Okt., 2011 7 ♂ , 4 ♀ N 46.54870° E 14.29704°, 474 m 22. Okt., 2011 9 ♂ , 12 ♀ 06. Nov., 2011 8 ♂ , 13 ♀ , 17 juv. 12. Dez., 2011 7 ♂ , 10 ♀ , 10 juv.

2 Rauth, Waidischbach (Kärnten, Österreich) 10. Dez., 2011 1 ♂ , 2 ♀, 18 juv. N 46.51329°, E 14.33405°, 546m

3 Rauth, Dixer (Kärnten, Österreich) 03. Jun., 2011 1 ♀ N 46.51928°, E 14.33133°, 532m

4 Lovnik (Slowenien) 15. Aug., 2011 1 ♂ N 46.27951°, E 15.56617°, 337 m

5 Podplat (Slowenien) 15. Aug., 2011 1 ♂ N 46.24292°, E 15.57964°, 246 m

2.2. Extraktion

Zur Gewinnung des Wehrdrüsensekretes wurden lebende, intakte Tiere, je nach Größe, einzeln in 50-500µL Hexan für ca. 15min extrahiert. Zwei adulte Tiere wurden mit einer Pinzette gereizt und das Wehrsekret, nach Abgabe, mit Filterpapier (2x2mm) abgetupft. Das Filterpapier wurde anschließend in 100µL Hexan überführt und ebenfalls 15 min extrahiert. Bei beiden Methoden färbte sich das Lösungsmittel gelblich, was auf Benzoquinone im Sekret zurückzuführen ist. Außerdem konnte ein nicht benzoquinon-typischer, wanzenähnlicher 7

Geruch wahrgenommen werden. Je nach Bedarf wurden die Extrakte so verdünnt, dass nur mehr eine blassgelbe Färbung zu verzeichnen war. Damit war z.B. die optimale Konzentration für die nachfolgende GC-MS Analyse erreicht. Bei 17 adulten Individuen wurde die genaue Menge der Verdünnungsschritte notiert, um anschließend die absolute Menge einer Sekretkomponente, des (E)-2-Octenal, zu berechnen.

2.3. Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS)

Die Messung der verdünnten Extrakte erfolgte mittels Gaschromatographie und Massenspektrometrie. Dazu wurden 1,5 µL des Extraktes in den Gaschromatographen (Firma Thermo, Wien - Österreich) eingespritzt. Als Trägergas fungierte Helium (Flussrate 1,2 ml / min-1). Des Weiteren wurde eine 30m * 0,25mm * 25µm ZB-5 Silizium Kapillarsäule verwendet (Firma Phenomenex, Deutschland). Die Säulentemperatur wurde ausgehend von 1min bei 50°C auf 200°C bei 10°C min-1 und dann auf 300 °C bei 15°C min-1 programmiert. Die Ionenquelle des Massenspektrometers und die Interface-Temperatur lagen konstant bei 200°C und 310°C, der Injektor des GCs wurde bei 240°C gehalten.

2.4. Auswertung

Die Auswertung der Chromatogramme und Massenspektren erfolgte mit dem Programm Xcalibur. Die einzelnen Sekretkomponenten wurden mit Hilfe der NIST-Datenbank oder mit vorhandener Literatur (Attygalle et al., 1993; Wu et al., 2007; Stoeffler et al. 2011; Vujisić et al., 2011) identifiziert und anschließend größtenteils durch Referenzsubstanzen abgeklärt. Unter Integration der so genannten “peak-area“ der einzelnen Komponenten im Chromatogramm wurde die relative Abundanz (angegeben in % des Gesamtsekretes) berechnet und die Daten anschließend mit multivariater Statistik im Programm PAST ausgewertet. Für die Berechnung der absoluten Menge an (E)-2-Octenal wurden bei der Extraktion die Verdünnungsschritte von Extrakten bei 17 Adulti notiert. Anhand einer Eichgerade (von 1,5 – 150 ng) wurde die absolute Menge an (E)-2-Octenal pro Tier (in µg) ermittelt und auf die Gesamtsekretmenge anhand des Anteils von (E)-2-Octenal am Sekret hochgerechnet. Die Erstellung eines Boxplots der einzelnen Komponenten erfolgte in Orign Lab 8.1 und die Zeichnung der Strukturformeln der Komponenten mit dem Programm MDL ISIS draw 2.5.

2.5. Reinsubstanzen

Für 2-Methoxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon, 2,3-Dimethoxy-1,4-Benzoquinon und 2,3- Dimethoxy-5-Methyl-1,4-Benzoquinon wurden zwei natürliche Quellen, nämlich Cylindroiulus boleti (Cylindroiulini) und Leptoiulus trilineatus (Leptoiulini) verwendet, zwei bereits chemisch untersuchte Arten (Vujisić et al., 2011). Als weitere Referenz für 2- Methoxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon diente der Stapyhlinidae Pella cognata (Stoeffler et al. 2011). (E)-2-Heptenal, (E)-2-Octenal, (E)-2-Nonenal, (Z)-2-Nonenal, (E)-2-Decenal und die dazugehörigen Alkohole stammen von der Firma Sigma (Wien, Österreich).

3. Ergebnisse

Insgesamt konnte ein Set aus 18 Komponenten aus den Wehrdrüsensekreten von adulten und juvenilen Individuen von Allajulus dicentrus nachgewiesen werden. Hierbei handelt es sich um vier typische Benzoquinone, sieben aliphatische Aldehyde und deren Alkohole. Neun dieser Komponenten konnten durch Vergleiche mit Reinsubstanzen eindeutig identifiziert werden. Die anderen neun wurden durch Vergleiche mit vorhandenen Spektren aus der Literatur und der NIST-Datenbank mit Vorbehalt identifiziert.

3.1. Adulti

3.1.1. Sekretkomponenten Das Wehrdrüsensekret der Adulti besteht aus einem Set aus 13 Komponenten (Abbildung 2, peaks A-M). Bei den Komponenten E, J, L, und M handelte es sich um substituierte Benzoquinone. Die Komponente E zeigte das Massenspektrum von 2-Hydroxy-3-Methyl-1,4- + Benzoquinon (M bei m/z 138), das bei einer Retentionszeit (Rt) von 8,07 min auftrat. Die + Komponente J (M bei m/z 152, Rt 9,00) stellte sich als 2-Methoxy-3-Methyl-1,4- Benzoquinon heraus, Komponente L als 2,3-Dimethoxy-1,4-Benzoquinon (M+ bei m/z 168, + Rt 10,93), Komponente M (M bei m/z 186, Rt 12,26) als 2,3-Dimethoxy-5-Methyl-1,4- Benzoquinon. Alle vier Komponenten konnten mit natürlichen Referenzen (Extrakte von C. boleti, L. trilineatus und P. cognata) eindeutig identifiziert werden. Bei den Komponenten A- C, F-H, K handelte es sich, dem MS nach zu urteilen um einfach ungesättigte aliphatische Aldehyde mit geringen Molekülion-Intensitäten bei m/z 112 (Komponente A), m/z 126 (Komponente B, C), m/z 140 (Komponente F, G, H) und m/z 154 (Komponente K). Die Identität der Komponenten A, C, H und K konnten eindeutig mit Reinsubstanzen abgeklärt werden, und zwar als (E)-2-Heptenal (Rt 5,61), (E)-2-Octenal (Rt 7,15), (E)-2-Nonenal (Rt

8,66) und (E)-2-Decenal (Rt 10,14). Die Komponente B, F und G wurden anhand von

Massenspektren unter Vorbehalt als isomeres Octenal (Komponente B, Rt 6,62) und isomere + Nonenale (Komponenten F, Rt 8,13 und G, Rt 8,27) identifiziert. Bei der Komponente D (M bei m/z 128, Rt 7,28) handelte es sich um (E)-2-Octenol, das über einen Spektrenvergleich in der NIST-Datenbank sehr sicher identifiziert wurde. Es eluierte direkt nach seinem dazugehörigen Aldehyd, dem (E)-2-Octenal (Komponente C). Die Komponente I (M+ bei m/z

142, Rt 8,78) war ein (E)-2-Nonenol, dessen Identität über einen Reinsubstanzvergleich abgeklärt wurde.

Abbildung 2. Wehrdrüsensekretprofil von Allajulus dicentrus: peak A: (E)-2-Heptenal, B: isomeres Octenal, C: (E)-2-Octenal, D: (E)-2-Octenol, E: 2-Hydroxy-3-Methyl-1,4- Benzoquinon, F: isomeres Nonenal(1), G: isomeres Nonenal (2), H: (E)-2-Nonenal, I: (E)-2- Nonenol, J: 2-Methoxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon, K: (E)-2-Decenal, L: 2,3-Dimethoxy-1,4- Benzoquinon,M: 2,3-Dimethoxy-5-Methyl-1,4-Benzoquinon

Tabelle 2. Gaschromatographische und massenspektrometrische Daten zu den Wehrdrüsensekretkomponenten von Allajulus dicentrus (adult) Peak Retentionszeit Massenspektrometrische Fragmentation (m/z) identifiziert als Nr. (min)

A 5,61 112 (M+, 3), 111(3), 97 (19), 94 (8), 84 (26), 83 (100), 70 (41), 69 (44), 68 (36), 57 (40), 56 (E)-2-Heptenal (31), 55 (39), 43 (14), 41 (34)

B 6,62 126 (M+, 1), 111 (2), 108 (1,67), 97 (5), 95 (10), 93 (9), 83 (48), 82 (56), 70 (100), 69 (50), isomeres Octenal* 57 (38), 56 (28), 55 (43), 41 (38)

C 7,15 126 (M+, 1), 125 (1), 111 (4), 108 (5), 98 (18), 97 (27), 93 (20), 84 (25), 83 (93), 82 (51), 70 (E)-2-Octenal (100), 69 (53), 57 (43), 55 (63), 41 (41)

D 7,28 128 (M+, 1), 110 (9), 95 (19), 82 (40), 81 (41), 69 (22), 68 (42), 67 (36), 57 (100), 55 (33), (E)-2-Octenol 43 (24), 41 (27)

E 8,07 138 (M+, 100), 137 (1), 110 (10), 83 (12), 82 (40), 81 (15), 54 (10) 2-Hydroxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon

F 8,13 140 (M+, 1), 125 (8), 122 (4), 109 (6), 107 (39), 98 (16), 97 (53), 96 (47), 95 (15), 84 (38), isomeres Nonenal (1)* 83 (65), 81 (52), 70 (100), 69 (76), 57 (31), 56 (27), 55 (67), 43 (63), 41 (37)

G 8,27 140 (M+, 1), 125 (2), 122 (2), 111 (3), 109 (6), 107 (12), 97 (19), 96 (33), 84 (52), 83 (88), isomeres Nonenal (2) * 81 (29), 70 (100), 69 (41), 57 (28), 55 (59), 43 (32), 41 (34)

H 8,66 140 (M+, 1), 125 (1), 122 (3), 111 (13), 107 (9), 98 (26), 97 (27), 96 (45), 93 (27), 84 (44), (E)-2-Nonenal 83 (82), 81 (43), 70 (100), 69 (60), 57 (35), 55 (63), 43 (42), 41 (42)

I 8,78 142 (M+, 3), 124 (2), 99 (7), 96 (24), 95 (48), 82 (51), 81 (40), 69 (22), 68 (39), 67 (44), 57 (E)-2-Nonenol (100), 55 (23), 43 (31), 41 (21)

J 9,00 152 (M+, 100), 151 (22), 137 (5), 122 (32), 109 (21), 94 (10), 83 (24), 82 (28), 81 (21), 67 2-Methoxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon (14), 66 (29), 55 (10), 54 (19), 53 (22)

K 10,14 154 (M+, 1), 153 (1), 136 (3), 121 (4), 111 (10), 110 (12), 107 (11), 98 (36), 97 (31), 98 (E)-2-Decenal (36), 97 (31), 84 (22), 83 (65), 81 (32), 70 (100), 69 (42), 57 (31), 56 (28), 55 (53), 43 (47)

L 10,93 168 (M+, 100), 153 (50), 139 (4), 125 (15), 123 (83), 122 (25), 97 (12), 95 (19), 94 (13), 82 2,3-Dimethoxy-1,4-Benzoquinon (34), 69 (53), 54 (22)

M 12,26 182 (M+, 87), 167 (66), 153 (17), 139 (23), 137 (100), 136 (29), 121 (8), 111 (23), 96 (16), 2,3-Dimethoxy-5-Methyl-1,4- 83 (77), 69 (30), 68 (28) Benzoquinon

*anhand von Massenspektren zugeordnet

3.1.1.1. Massenspektren der Sekretkomponenten A-M

+ Abbildung 3. Massenspektrum Komponente A: (E)-2-Heptenal (Rt 5,61 ;M 112)

+ Abbildung 4. Massenspektrum Komponente B: isomeres Octenal (Rt 6,62 ; M 126)

+ Abbildung 5. Massenspektrum Komponente C: (E)-2-Octenal (Rt 7,14 ; M 126)

+ Abbildung 6. Massenspektrum Komponente D: (E)-2-Octenol (Rt 7,28 ; M 128)

Abbildung 7. Massenspektrum Komponente E: 2-Hydroxy-3-methyl-1,4-Benzoquinon (Rt 8,07 ; M+ 138)

+ Abbildung 8. Massenspektrum Komponente F: isomeres Nonenal (Rt 8,13 ; M 140)

+ Abbildung 9. Massenspektrum Komponente G: isomeres Nonenal (Rt 8,27 ; M 140)

+ Abbildung 10. Massenspektrum Komponente H: (E)-2-Nonenal (Rt 8,66 ; M 140)

+ Abbildung 11. Massenspektrum Komponente I: (E)-2-Nonenol (Rt 8,78 ; M 142)

Abbildung 12. Massenspektrum Komponente J: 2-Methoxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon (Rt 9,00; M+ 152)

+ Abbildung 13. Massenspektrum Komponente K: (E)-2-Decenal (Rt 10,13; M 154)

Abbildung 14. Massenspektrum Komponente L: 2,3-Dimethoxy-1,4-Benzoquinon (Rt 10,93; M+ 168)

Abbildung 15. Massenspektrum Komponente M: 2,3-Dimethoxy-5-Methyl-1,4-Benzoquinon + (Rt 12,26; M 182)

3.1.2. Quantitative Daten Zur Berechnung der relativen Abundanz der einzelnen Komponenten wurde die peak-Fläche im Chromatogramm integriert. Es zeigte sich, dass die meisten Adulti, unabhängig von Population und Geschlecht, ein weitgehend stabiles Sekretprofil aufweisen. Die Spannweite der dennoch auftretenden intraspezifischen Variabilität wird wie folgt beschrieben: Die Hauptkomponenten (E)-2-Octenal (im Durchschnitt 35% des Sekrets) und 2-Methoxy-3- Methyl-1,4-Benzoquinon (im Durchschnitt 40% des Gesamtsekrets) zeigten ein Mengenverhältnis von 0,1:1 bis 2,5:1. In etwa dreiviertel der Fälle lag das Mengenverhältnis von Aldehyden + Alkoholen und Benzoquinonen zwischen 0,6:1 und 1,8:1. Etwa 15% der adulten Individuen hatten nur geringe Mengen an Aldehyden und Alkoholen (unter 0,5:1), 5% dagegen über 2:1. Um die Variabilität der Mengenverhältnisse der Komponenten innerhalb der Adulti darzustellen, wurde ein Boxplot (Abbildung 16 a) erstellt.

Für 17 adulte Individuen wurde die absolute Menge an (E)-2-Octenal mit Hilfe einer Eichgerade (Abbildung 16 b) ermittelt. Die Extraktion der Tiere erfolgte in 500 µL Hexan. Anschließend wurde der Extrakt so verdünnt, dass nur mehr eine blass gelbliche Färbung

20 wahrgenommen werden konnte. Im Fall der Probe mrh 75 (Tabelle 3) wurde der 500 µL Extrakt auf 1333 µL verdünnt. Ausgehend von dieser Verdünnung wurden 1,5 µL in das GC- MS eingespritzt. Im Gaschromatogramm wurde anschließend die peak area von (E)-2-Octenol integriert (bei mrh 75 = 56000432 AA). Mit der Geradengleichung y = 820.164,71x + 1.833.218,21 wurde die Menge (ng) an (E)-2-Octenol für 1,5 µL berechnet = 66,04. Dieser Wert wurde umgerechnet auf ng/ µL und mit dem Gesamtvolumen der Verdünnung (1333 µL) multipliziert. So erhält man einen Wert von 58,71 μg für den Gesamtextrakt. Der relative Anteil des (E)-2-Octenal bei mrh 75 liegt bei 28,6 %. Ausgehend von diesem Wert kann für das (E)-2-Octenal ein Wert von 205 μg für mrh 75 berechnet werden. Dividiert man diesen Wert nun mit der Anzahl der Wehrdrüsenpaare, so kann ein Wert von 5,26 μg pro Wehrdrüsenpaar ermittelt werden.

Pro Individuum konnte ein Wert von 219 ± 122 μg (Spanne: 54 bis 568 µg) Sekret pro Individuum errechnet werden. Ausgehend von dieser Berechnung wurde ein Wert von 5,7 ± 3.1 μg Sekret pro Wehrdrüsenpaar ermittelt.

Abbilung 16 a. Boxplot zur Darstellung der Schwankungsbreite einzelner Komponenten im Sekretprofil von Allajulus dicentrus

1,40E+08 y = 820.164,71x + 1.833.218,21 1,20E+08 R² = 0,99

1,00E+08

8,00E+07

6,00E+07 peak area

4,00E+07

2,00E+07

0,00E+00 0 20 40 60 80 100 120 140 160 ng (E)-2-Octenal

Abbilung 16 b. Eichgerade der Komponente C, (E)-2-Octenal

Tabelle 3. Berechnung der Menge an (E)-2-Octenal bei Individuen von Allajulus dicentrus Gesamtvol. peak µg pro Probennr. ng/1,5 µL % Oct 3 µg pro Tier Wdp. (µL)1 area2 Wdp.4 mrh 75 3-p 1333 56000432 66,04 28,6 205 39 5,26 mrh 76 3-p 1125 64760001 76,72 28,0 206 37 5,56 mrh 77-3p 500* 42545119 49,64 25,1 66 40 1,65 mrh 78-3p 500* 37176202 43,09 25,2 57 38 1,50 mrh 79-3p 1125 54089853 63,71 28,0 170 38 4,49 mrh 80-3p 500* 47239864 55,36 33,9 54 35 1,55 mrh 81-3p 1438 72281852 85,90 39,8 207 38 5,45 mrh 82-3p 1438 73182839 86,99 37,2 224 38 5,89 mrh 83-3p 2375 79737067 94,99 44,1 341 39 8,74 mrh 84-3p 2375 60381035 71,39 38,6 292 36 8,12 mrh 85-3p 2375 14958588 16,00 14,5 174 39 4,47 mrh 86-3p 1750 32116782 36,92 20,6 209 40 5,22 mrh 87-3p 4250 14263808 15,16 14,0 307 40 7,68 mrh 88-3p 1750 63714823 75,45 38,8 227 39 5,82 mrh 89-3p 1438 66242371 78,53 27,9 270 35 7,72 mrh 90-3p 5500 20785046 23,11 14,9 568 40 14,20 mrh 91-3p 2000 20126381 22,30 19,9 149 38 3,93 *unverdünnt; 1 Gesamtvolumen; Ausgangsextrakt (500µL) verdünnt bis zu einer blassgelben Färbung; 2peak area des (E)-2-Octenal, integriert im Gaschromatogramm; 3 Anteil des (E)-2-Octenal am Gesamtsekret (in %), 4 Berechnung der Menge (µg) pro Wehrdrüsenpaar (Wdp.)

Tabelle 4. Relative Abundanz* der einzelnen Sekretkomponenten bei Allajulus dicentrus- adult Probennr. A B C D E F G H I J K L M mrh 1 ♂ 1,1 1,4 41,9 1,2 1,2 4,6 1,5 6,9 0,2 35,2 2,6 1,1 1,1 mrh 2 ♂ 1,4 2,2 32,0 2,1 0,6 5,9 3,2 4,4 0,5 44,1 1,1 1,5 0,9 mrh 5 ♂ 0,8 2,1 31,9 - 0,5 6,9 2,6 5,2 - 45,3 1,9 2,3 0,6 mrh 6 ♂ 2,2 2,0 46,8 0,3 0,4 5,4 2,1 5,8 - 30,5 2,4 1,7 0,5 mrh 10 ♂ 0,8 1,9 32,0 0,2 1,1 6,7 2,4 5,3 0,1 44,2 2,0 2,6 0,6 mrh 12 ♂ 1,0 2,1 41,5 0,1 0,8 8,6 3,4 7,4 - 30,5 3,2 0,9 0,5 mrh 14 ♂ 0,8 2,0 27,3 - 1,6 9,4 3,7 4,8 - 45,4 1,7 2,7 0,7 mrh 15 ♂ 1,0 1,6 47,8 0,5 0,4 5,5 2,1 6,0 - 29,6 3,8 1,1 0,6 mrh 16 ♂ 1,2 1,7 44,4 - 0,5 5,0 2,0 7,3 - 32,4 3,7 1,3 0,6 mrh 18 ♂ 0,8 2,0 36,1 0,3 2,7 8,6 3,1 7,5 - 32,7 3,1 2,6 0,6 mrh 21 ♂ 1,0 2,1 31,2 0,1 3,7 8,5 3,1 5,9 - 39,7 2,0 2,2 0,6 mrh 23 ♂ 1,7 1,3 16,1 - 4,0 4,6 1,8 3,2 - 63,6 0,3 2,2 1,1 mrh 30 ♂ 1,5 2,7 42,6 0,2 0,5 7,9 3,2 6,7 0,1 31,7 1,9 0,5 0,4 mrh 31 ♂ 1,1 2,0 25,5 0,1 1,3 5,3 2,4 4,6 - 53,5 1,3 2,1 0,7 mrh 32 ♂ 1,4 2,1 53,7 0,1 0,7 6,7 2,5 6,6 - 21,7 3,3 0,7 0,5 mrh 34 ♂ 0,6 1,4 26,7 1,7 2,8 5,5 2,3 3,4 0,2 50,9 1,5 2,3 0,6 mrh 35 ♂ 1,0 1,5 31,9 0,6 4,4 6,3 2,5 5,1 - 40,9 2,6 2,4 0,9 mrh 37 ♂ 1,3 1,7 44,0 0,1 3,4 6,1 2,3 6,5 - 29,7 2,6 1,4 0,8 mrh 40 ♂ 1,0 1,6 35,9 - 8,3 5,6 2,1 3,8 - 35,8 1,9 3,2 0,9 mrh 41 ♂ 1,8 1,9 52,0 0,1 4,0 6,3 2,6 5,1 - 21,3 2,9 1,4 0,5 mrh 43 ♂ 1,9 1,9 56,3 0,3 0,8 5,0 1,9 3,9 - 24,7 2,4 0,6 0,4 mrh 46 ♂ 1,1 1,4 46,8 - 0,7 4,6 1,7 5,9 - 33,0 3,4 0,9 0,4 mrh 53 ♂ 1,2 2,4 32,9 0,1 7,7 6,1 2,9 3,4 - 37,8 1,7 3,2 0,8 mrh 54 ♂ 2,5 2,7 40,2 0,3 5,3 6,7 3,1 7,2 - 26,7 1,9 2,6 0,7 mrh 76 ♂ 0,9 1,8 28,0 0,5 1,7 5,1 2,6 4,1 - 50,6 1,4 2,3 0,9

23 mrh 77 ♂ 0,5 1,8 25,1 0,1 1,1 6,2 3,1 2,9 - 53,2 1,5 3,1 1,3 mrh 81 ♂ 1,1 2,5 39,8 - 0,8 6,5 3,4 7,4 - 33,2 3,4 1,6 0,4 mrh 82 ♂ 1,2 2,3 37,2 0,5 0,8 7,0 3,9 4,4 0,1 37,4 1,6 3,0 0,5 mrh 83 ♂ 0,8 2,1 44,1 - 0,6 6,7 2,9 6,3 - 30,6 3,0 2,3 0,6 mrh 85 ♂ 0,8 1,3 14,5 - 1,1 3,6 1,7 2,3 - 70,1 0,7 2,8 1,1 mrh 91 ♂ 1,9 2,1 19,9 - 1,2 4,5 2,6 3,7 - 60,1 0,7 2,8 0,5 sl-lov 1 ♂ 1,4 2,6 43,5 - 3,9 8,2 3,2 4,0 - 30,9 1,0 1,0 0,2 sl-pod 1 ♂ - 0,8 6,1 0,7 9,3 3,2 1,5 0,9 0,1 71,4 0,2 4,3 1,6 rauWb 3 ♂ 0,2 1,2 9,8 0,1 2,4 4,5 2,2 1,7 0,1 71,0 0,6 5,3 0,9 mrh 3 ♀ 1,2 1,4 38,9 1,7 1,1 5,2 1,9 5,7 0,3 39,1 2,2 0,8 0,6 mrh 4 ♀ 0,6 1,2 11,6 0,1 0,7 3,5 1,4 2,4 - 75,8 0,3 2,0 0,5 mrh 7 ♀ 1,0 1,8 36,6 0,3 0,4 7,6 2,9 8,0 0,2 36,3 2,8 1,6 0,4 mrh 8 ♀ 0,7 1,8 36,2 2,3 0,5 7,3 3,0 5,4 0,4 37,7 2,1 2,0 0,6 mrh 9 ♀ 1,2 2,1 37,9 1,5 1,2 5,6 2,7 4,9 0,3 38,5 1,5 2,0 0,5 mrh 11 ♀ 1,2 1,4 43,9 2,9 0,9 4,2 2,1 5,0 0,5 34,0 1,9 1,8 0,3 mrh 13 ♀ 0,9 1,0 15,9 0,8 3,0 3,4 1,5 3,6 0,3 66,7 0,4 1,7 0,7 mrh 17 ♀ 1,7 2,3 41,3 0,4 1,5 6,2 3,1 5,3 0,1 34,1 2,0 1,4 0,6 mrh 19 ♀ 1,6 2,4 34,5 1,3 3,2 8,9 3,4 4,4 0,2 35,8 1,5 2,4 0,4 mrh 20 ♀ 1,0 2,1 24,2 1,9 4,0 10,1 4,5 3,8 0,6 43,9 1,1 2,3 0,5 mrh 22 ♀ 1,1 2,7 48,7 0,1 1,4 9,3 3,5 7,8 - 20,7 3,6 0,9 0,2 mrh 26 ♀ 1,3 2,9 36,2 2,7 2,6 9,1 4,7 4,9 0,6 31,2 1,4 1,8 0,4 mrh 27 ♀ 1,1 1,7 52,7 0,4 2,2 5,6 2,0 6,7 - 22,7 3,5 1,0 0,3 mrh 28 ♀ 1,5 2,2 26,6 1,1 4,7 8,7 3,8 3,9 0,4 43,5 1,0 2,3 0,5 mrh 29 ♀ 0,5 1,7 8,2 0,3 0,4 3,8 2,0 2,0 0,1 77,1 0,1 2,2 1,5 mrh 33 ♀ 1,2 0,9 13,3 0,6 4,5 2,8 1,0 2,8 0,2 69,9 0,3 2,4 - mrh 36 ♀ 1,0 1,5 23,7 2,2 6,0 4,8 1,9 3,1 0,4 53,3 0,6 0,7 0,8 mrh 38 ♀ 1,1 1,9 23,2 0,5 8,4 6,8 2,4 4,8 - 46,1 0,8 2,7 1,4 mrh 42 ♀ 0,8 1,1 41,2 3,3 8,4 4,2 2,0 4,1 0,4 31,0 2,0 1,0 0,5

24 mrh 45 ♀ 0,7 1,9 29,4 1,1 0,8 6,5 2,7 3,8 0,1 48,7 1,8 1,9 0,5 mrh 47 ♀ 0,8 1,4 43,7 2,3 0,7 5,3 2,3 5,3 0,5 33,1 3,0 1,2 0,4 mrh 48 ♀ 1,1 2,1 30,8 0,5 1,1 5,6 2,3 4,5 - 47,1 1,8 2,4 0,7 mrh 49 ♀ 1,2 1,0 13,9 0,2 1,8 3,0 1,2 3,6 0,1 70,4 0,5 2,1 0,9 mrh 50 ♀ 0,9 1,6 22,9 2,0 7,9 5,0 2,3 4,7 0,8 47,4 1,1 2,3 1,1 mrh 51 ♀ 1,5 2,3 43,8 0,7 4,2 7,8 2,9 6,0 0,2 26,7 2,5 0,8 0,5 mrh 52 ♀ 0,6 1,4 18,7 1,5 9,0 5,4 2,8 3,2 0,5 53,0 0,7 2,4 1,0 mrh 55 ♀ 0,7 1,9 22,5 - 9,2 6,0 2,5 3,7 0,1 49,0 1,1 2,3 1,0 mrh 56 ♀ 0,8 1,7 24,6 7,8 8,2 5,9 3,8 3,3 1,7 37,2 0,9 3,5 0,5 mrh 57 ♀ 2,1 1,7 35,5 3,5 7,9 4,8 2,5 6,0 0,7 31,8 1,1 1,8 0,6 mrh 75 ♀ 1,3 2,1 28,6 0,8 1,2 5,3 3,1 3,1 0,2 49,8 1,0 2,6 1,0 mrh 78 ♀ 0,5 1,6 25,2 0,1 1,5 4,9 2,4 2,7 - 54,7 1,4 4,2 0,8 mrh 79 ♀ 0,6 1,7 28,0 0,3 1,1 5,2 3,0 3,5 0,1 49,3 1,5 4,7 1,1 mrh 80 ♀ 1,3 2,3 33,9 3,0 1,5 5,9 3,7 4,4 0,5 38,2 1,4 3,3 0,5 mrh 84 ♀ 1,2 2,3 38,6 - 0,6 6,4 3,2 4,7 - 38,9 2,0 1,6 0,5 mrh 86 ♀ 0,5 1,3 20,6 0,3 1,2 4,8 2,2 3,4 0,1 61,7 1,3 1,9 0,7 mrh 87 ♀ 0,4 1,0 14,0 0,5 1,2 3,9 1,7 2,5 0,2 70,4 0,8 2,7 0,6 mrh 88 ♀ 1,1 1,9 38,8 0,1 0,9 5,1 2,7 6,0 0,0 38,4 2,3 2,1 0,7 mrh 89 ♀ 0,4 1,5 27,9 3,3 1,7 5,7 3,5 3,9 0,7 45,9 1,9 2,8 0,9 mrh 90 ♀ 0,5 1,1 14,9 0,5 1,0 3,1 1,6 2,7 0,2 70,6 0,6 2,4 0,7 rauWb 1 ♀ 0,8 1,6 20,3 0,1 0,9 3,9 1,8 3,1 - 63,1 0,9 2,9 0,5 rauWb 2 ♀ 0,7 1,2 35,2 0,3 0,6 4,0 1,7 4,1 0,1 46,5 2,2 3,1 0,4 dix 2 ♀ 0,4 1,1 11,0 0,6 4,2 3,7 1,7 2,2 - 71,0 0,6 2,6 0,9 *relative Abundanz angegeben in % des Gesamtsekretes

3.1.2.1 GC-Profile der einzelnen Adulti

Abbildung 17. GC-Profil von Individuum mrh1 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 18. GC-Profil von Individuum mrh2 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 19. GC-Profil von Individuum mrh3 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 20. GC-Profil von Individuum mrh4 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 21. GC-Profil von Individuum mrh5 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 22. GC-Profil von Individuum mrh6 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 23. GC-Profil von Individuum mrh7 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 24. GC-Profil von Individuum mrh8 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 25. GC-Profil von Individuum mrh9 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 26. GC-Profil von Individuum mrh10 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 27. GC-Profil von Individuum mrh11 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 28. GC-Profil von Individuum mrh12 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 29. GC-Profil von Individuum mrh13 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 30. GC-Profil von Individuum mrh14 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 31. GC-Profil von Individuum mrh15 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 32. GC-Profil von Individuum mrh16 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 33. GC-Profil von Individuum mrh17 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 34. GC-Profil von Individuum mrh18 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 35. GC-Profil von Individuum mrh19 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 36. GC-Profil von Individuum mrh20 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 37. GC-Profil von Individuum mrh21 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 38. GC-Profil von Individuum mrh22 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 39. GC-Profil von Individuum mrh23 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 40. GC-Profil von Individuum mrh26 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 41. GC-Profil von Individuum mrh27 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 42. GC-Profil von Individuum mrh28 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 43. GC-Profil von Individuum mrh29 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 44. GC-Profil von Individuum mrh30 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 45. GC-Profil von Individuum mrh31 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 46. GC-Profil von Individuum mrh32 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 47. GC-Profil von Individuum mrh33 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 48. GC-Profil von Individuum mrh34 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 49. GC-Profil von Individuum mrh35 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 50. GC-Profil von Individuum mrh36 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 51. GC-Profil von Individuum mrh37 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 52. GC-Profil von Individuum mrh38aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 53. GC-Profil von Individuum mrh40 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 54. GC-Profil von Individuum mrh41 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 55. GC-Profil von Individuum mrh42 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 56. GC-Profil von Individuum mrh43 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 57. GC-Profil von Individuum mrh45 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 58. GC-Profil von Individuum mrh46 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 59. GC-Profil von Individuum mrh47 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 60. GC-Profil von Individuum mrh48 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 61. GC-Profil von Individuum mrh49 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 62. GC-Profil von Individuum mrh50 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 63. GC-Profil von Individuum mrh51 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 64. GC-Profil von Individuum mrh52 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 65. GC-Profil von Individuum mrh53 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 66. GC-Profil von Individuum mrh54 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 67. GC-Profil von Individuum mrh55 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 68. GC-Profil von Individuum mrh56 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 69. GC-Profil von Individuum mrh57 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 70. GC-Profil von Individuum mrh75 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 71. GC-Profil von Individuum mrh76 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 72. GC-Profil von Individuum mrh77 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 73. GC-Profil von Individuum mrh78 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 74. GC-Profil von Individuum mrh79 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 75. GC-Profil von Individuum mrh80 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 76. GC-Profil von Individuum mrh81 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 77. GC-Profil von Individuum mrh82 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 78. GC-Profil von Individuum mrh83 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 79. GC-Profil von Individuum mrh84 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 80. GC-Profil von Individuum mrh85 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 81. GC-Profil von Individuum mrh86 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 82. GC-Profil von Individuum mrh87 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 83. GC-Profil von Individuum mrh88 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 84. GC-Profil von Individuum mrh89 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 85. GC-Profil von Individuum mrh90 aus Maria Rain (adult, weibl.)

Abbildung 86. GC-Profil von Individuum mrh91 aus Maria Rain (adult, männl.)

Abbildung 87. GC-Profil von Individuum Rau.Wb.1 aus Rauth-Waidischbach (adult, weibl.)

Abbildung 88. GC-Profil von Individuum Rau.Wb.2 aus Rauth-Waidischbach (adult, weibl.)

Abbildung 89. GC-Profil von Individuum Rau.Wb.3 aus Rauth-Waidischbach (adult, männl.)

Abbildung 90. GC-Profil von Individuum dix.2 aus Rauth-Dixer (adult, weibl.)

Abbildung 91. GC-Profil von Individuum sl.lov.1 aus Lovnik-SL (adult, männl.)

Abbildung 92. GC-Profil von Individuum sl.pod.1 aus Podplat-SL (adult, männl.)

3.2. Juvenile

3.2.1. Sekretkomponenten und Quantitative Daten Insgesamt konnten 18 Komponenten in den Sekreten der Jungtiere gefunden werden. Davon lassen sich auch 13 Komponenten bei den Adulti nachweisen (siehe Tabelle 2). Innerhalb von Stadium III, IV und V zeigten die Juvenilen ein stabiles Sekretmuster. Die Stadien III (10 beintragende Segmente) und IV (16-18 beintragende Segmente) wiesen lediglich die Benzoquinon-Fraktion auf (Abbildung 93 a). Hier handelte es sich um 2-Methoxy-3-Methyl- 1,4-Benzoquinon (Komponente J), 2,3-Dimethoxy-1,4-Benzoquinon (Komponente L) und 2,3-Dimethoxy-5-Methyl-1,4-Benzoquinon (Komponente M). Die Hauptkomponenten, das 2- Methoxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon tritt mit einem relativen Anteil von 95% auf. In Stadium V (22-23 beintragende Segmente) trat erstmals ein Alkohol in geringen Mengen auf, das (E)- 2-Octenol (Komponente D; Abbildung 93 b), mit einem relativen Anteil von ca. 4 %. Stadium VI dagegen zeigte drei verschiedene Sekretmuster. Ein benzoquinon-dominiertes Muster, das Stadium V ähnelt (Abbildung 94a), ein Alkohol- und Aldehyd- dominiertes Sekretmuster (Abbildung 94 b) und ein Sekretmuster, dass den Adulti nahezu gleicht (Abbildung 94c). Bei dem Alkohol- und Aldehyd- dominierten Profil traten neben den 13 Komponenten der Adulti zusätzlich fünf neue Komponenten hinzu. Hier handelte es sich es sich um: (E)-2-Heptenol + mit einem M bei 114 und einer Rt von 5,76 min (Komponente A‘), ein isomeres Octenol mit + einem M bei 128 und einer R tvon 6,87 min (Komponente B‘), ein isomeres Nonenol mit + einem M bei 142 und einer Rt von 8,26 min (Komponente F‘), ein isomeres Nonenal mit + einem M bei 140 und einer Rt von 8,40 min (Komponente G‘) und (E)-2-Decenol mit einem + M bei 156 und einer Rt von 10,22 min (Komponente K‘).

Abbildung 93. Gaschromatogramme der Stadien IV und V

Abbildung 94. Gaschromatogramme von Stadium VI

Tabelle 5. Zusätzliche Komponenten im Stadium VI bei Allajulus dicentrus Peak Retentionszeit Massenspektrometrische Fragmentation (m/z) identifiziert als Nr. (min)

A’ 5,76 114 (M+,2), 96 (13), 86 (14), 81 (64), 72 (11), 71 (24), 70 (9), 68 (31), 67 (18), 59 (100), 56 (14), (E)-2-Heptenol 55 (34), 54 (19), 43 (11), 42 (16), 41 (22)

B’ 6,78 128 (M+, 1), 110 (7), 97 (6), 95 (44), 83 (11), 82 (94), 81 (21), 71 (14), 70 (19), 69 (75), 66 (29), isomeres Octenol 67 (43), 57 (100), 56 (72), 55 (43), 54 (19), 44 (11), 43 (55), 42 (19), 41 (61)

F’ 8,26 142 (M+, 1), 124 (4), 111 (2), 109 (10), 97 (2), 96 (7), 95 (22), 85 (6), 83 (8), 82 (48), 81 (58), 71 isomeres Nonenol (24), 70 (19), 59 (71), 68 (35), 67 (36), 66 (7), 57 (100), 56 (23), 55 (25), 54 (8), 43 (46), 42 (34)

G’ 8,40 140 (M+, 1), 109 (6), 97 (8), 96 (29), 95 (43), 83 (22), 82 (13), 81 (17), 71 (19), 70 (100), 69 (41), isomeres Nonenal 66 (21), 67 (34), 57 (61), 56 (22), 55 (36), 43 (32), 42 (9), 41 (30)

K’ 10,22 156 (M+, 1), 112 (12), 110 (4), 109 (9), 108 (3), 97 (6), 96 (27), 95 (17), 84 (9), 83 (21), 82 (56), (E)-2-Decenol 81 (47), 71 (33), 69 (36), 68 (41), 67 (57), 66 (6), 57 (100), 56 (20), 55 (44), 54 (24), 53 (7), 44 (14), 43 (37), 41 (30)

Tabelle 6. Relative Abundanz* der einzelnen Sekretkomponenten bei Stadium III bis V Allajulus dicentrus Probennr. Stadium A B C D E F G H I J K L M mrh 62 III ------92,1 - 7,4 0,6 RauWb 11 III ------85,9 - 13,5 0,6 RauWb 17 III ------78,0 - 20,6 1,5 RauWb 19 III ------84,7 - 14,1 1,2 RauWb 20 III ------80,6 - 18,2 1,2 RauWb 21 III ------80,3 - 19,7 - RauWb 23 III ------86,1 - 13,9 - RauWb 24 III ------83,7 - 15,4 0,9 mrh 120 III ------95,1 - 3,7 1,2 mrh 121 III ------92,1 - 7,9 - mrh 58 IV ------93,2 - 6,2 0,6 mrh 59 IV ------94,2 - 5,8 - mrh 61 IV ------92,2 - 6,9 0,9 mrh 65 IV - - - - 0,7 - - - - 92,2 - 6,2 0,9 mrh 68 IV - - - - 0,6 - - - - 91,1 - 7,5 0,8 mrh 69 IV - - - - 0,8 - - - - 88,2 - 9,9 1,1 mrh 70 IV - - - - 1,1 - - - - 92,9 - 5,1 0,9 mrh 72 IV ------93,8 - 5,6 0,6 mrh 73 IV ------92,9 - 6,6 0,5 RauWb 6 IV ------87,5 - 11,4 1,0 RauWb 7 IV ------10- - - - RauWb 8 IV ------9- - 8,7 1,3 RauWb 9 IV ------90,7 - 8,3 1,0 RauWb 10 IV ------77,4 - 21,5 1,2 RauWb 12 IV ------94,2 - 5,0 0,8 RauWb 13 IV ------88,0 - 11,4 0,7

RauWb 15 IV ------86,1 - 12,7 1,2 RauWb 16 IV ------89,9 - 8,9 1,2 RauWb 18 IV ------93,6 - 6,4 - RauWb 22 IV ------86,7 - 12,6 0,7 mrh 112 IV - - - - 0,6 - - - - 92,0 - 6,6 0,9 mrh 113 IV - - - - 0,4 - - - - 91,9 - 6,8 0,8 mrh 114 IV - - - - 0,4 - - - - 92,1 - 6,4 1,0 mrh 115 IV ------89,8 - 9,3 0,8 mrh 116 IV - - - - 0,5 - - - - 89,9 - 8,9 0,7 mrh 117 IV ------90,2 - 9,2 0,7 mrh 118 IV ------93,7 - 5,6 0,8 mrh 60 V - - - 4,8 - - 1,0 - - 92,0 - 1,5 0,7 mrh 63 V - - - 4,9 - - 1,1 - 1,0 86,7 - 5,6 0,7 mrh 66 V - - - - 0,6 - - - - 92,1 - 6,7 0,6 mrh 67 V - - - 6,5 1,0 - 1,4 - 1,4 83,7 - 5,2 0,7 *relative Abundanz angegeben in % des Gesamtsekretes

Tabelle 7. Relative Abundanz* der einzelnen Sekretkomponenten von Stadium VI bei Allajulus dicentrus

Probennr. A A' B B' C D E F F' G G' H I J K K' L M Raub.Wb 14 - - - 0,2 0,2 3 0,6 - 1,2 - 0,6 - 0,3 84,2 - - 8,7 1 mrh 64 0,9 0,4 1,2 1,3 18,7 13,3 0,6 3,4 5,6 - 1,5 1,9 2,6 43,7 0,6 0,9 2,9 0,4 mrh 119 0,6 - 1 - 20,8 2,5 0,6 3,7 2,5 - - 2,5 0,4 60,8 1,1 - 2,8 0,6 *relative Abundanz angegeben in % des Gesamtsekretes

3.2.1.1 Massenspektren der zusätzlichen Komponenten in Stadium VI

+ Abbildung 95. Massenspektrum Komponente A‘: (E)-2-Heptenol (Rt 5,76; M 114)

+ Abbildung 96. Massenspektrum Komponente B‘: isomeres Octenol (Rt 6,78; M 128)

+ Abbildung 97. Massenspektrum Komponente F‘: isomeres Nonenol (Rt 8,26; M 142)

+ Abbildung 98. Massenspektrum Komponente G‘: isomeres Nonenal (Rt 8,40; M 140)

+ Abbildung 99. Massenspektrum Komponente K‘: (E)-2-Decenol (Rt 10,22; M 156)

3.3. Zusammenfassung der Sekretmuster von Adulti und Juvenilen

Tabelle 8. Wehrdrüsensekretprofile aller gefundenen Stadien von Allajulus dicentrus

Stadium peak-Nr. Komponente Adult Stadium V Stadium VI 1 Stadium VI 2 Stadium VI 3 III + IV

A (E)-2-Heptenal 1,1 ± 0,5 - - - 0,9 0,6 A’ (E)-2-Heptenol - - - - 0,4 - B isomeres Octenal 1,8 ± 0,5 - - - 1,2 1,0 B’ isomeres Octenol - - - 0,2 1,3 - C (E)-2-Octenal 31,6 ± 12 - - 0,2 18,7 20,8 D (E)-2-Octenol 0,8 ± 1,2 - 4,0 ± 2,8 3,0 13,3 2,5 E 2-Hydroxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon 2,7 ± 2,6 0,1 ± 0,3 0,4 ± 0,5 0,6 0,6 0,6 F isomeres Nonenal (1) 5,8 ± 1,7 - - - 3,4 3,7 F’ isomeres Nonenol - - - 1,2 5,6 2,5 G isomeres Nonenal (2) 2,6 ± 0,8 - 0,9 ± 0,6 - - - G’ isomeres Nonenal (3) - - - 0,6 1,5 - H (E)-2-Nonenal 4,6 ± 1,6 - - - 1,9 2,5 I (E)-2-Nonenol 0,2 ± 0,3 - 0,6 ± 0,7 0,3 2,6 0,4 J 2-Methoxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon 44,3 ± 14,8 89,5 ± 4,9 88,6 ± 4,1 84,2 43,7 60,8 K (E)-2-Decenal 1,7 ± 0,9 - - - 0,6 1,1 K’ (E)-2-Decenol - - - - 0,9 - L 2,3-Dimethoxy-1,4-Benzoquinon 2,1 ± 0,9 9,6 ± 4,9 4,7 ± 2,2 8,7 2,9 2,8 M 2,3-Dimethoxy-5-Methyl-1,4-Benzoquinon 0,7 ± 0,3 0,8 ± 0,4 0,7 ± 0,1 1,0 0,4 0,6

3.4. Multivariate Auswertung Bei der statistischen Auswertung wurden die Sekretprofile mit Hilfe der Hauptkomponentenanalyse (PCA) verglichen. Die PCA der Adulti (Abbildung 100) zeigt keine Trennung von Männchen und Weibchen, wobei hier die Komponente 1 42,8 % und die Komponente 2 18,7% der Gesamtvarianz erklärt. Somit kann ausgeschlossen werden, dass ein signifikanter Unterschied zwischen dem Drüsensekret der Männchen und Weibchen besteht. Bei der Auswertung der einzelnen Stadien (Abbildung 101) erklärt die Komponente 1 43,7% und die Komponente 3 7,3% der Gesamtvarianz. Obwohl die einzelnen Stadien clustern, kommt es zu Überschneidungen zwischen den Stadien. Stadium VI bildet aufgrund der drei verschiedenen Muster ein intermediäres Stadium, wobei ein Individuum Stadium V ähnelt und ein Individuum den Adulti und somit die Cluster dieser schneidet.

Abbildung 100. Hauptkomponentenanalyse der Männchen und Weibchen

Abbildung 101. Hauptkomponentenanalyse aller Stadien

4. Diskussion

4.1. Aldehyde als Komponenten in den Wehrdrüsen von Allajulus dicentrus Die Juliformia sind bekannt für ihre quinonhältigen Wehrdrüsensekrete (Eisner et al., 1978). Zwei dieser Ordnungen, die vor allem auffällig große tropische und subtropische Vertreter beinhalten, waren bisher Objekte zahlreicher chemischer Studien (De Bernardi et al., 1982; Wood, 1974; Wu et al., 2007; Attygalle et al., 1993), wie z.B. Archispirostreptus gigas (Wood, 1974) oder Telodeinopus aoutii (Deml & Huth, 1999). Die Julida dagegen sind chemisch weitaus weniger gut untersucht. Bisher wurden 16 Arten, die auch alle in Österreich zu finden sind, bearbeitet (Zusammenfassung siehe Vujisic et al., 2011). Bei fast allen untersuchten Juliformia lässt sich ein homogenes Sekretmuster finden, das aus einer Kombination von Komponenten aus einem Pool von 15 Benzoquinonen und Hydroquinonen besteht und größtenteils Toluquinon und 2-Methyl-3-Methoxy-1,4-Benzoquinon als Hauptsubstanzen aufweist. Jedoch wurden auch einige Ausnahmen unter den Julida und Spirobolida gefunden (Wheeler et al., 1964; Monro et al., 1962; Arab et al., 2003). Zum

Beispiel stellt der Blaniulidae (Julida) Blaniulus guttulatus C16 und C18 Acetate (Weatherston et al. 1971) und Cylindroiulus caeruleocinctus (Julidae) eine Reihe von Alkoholen her (Huth, 2000). Bei Anaulaciulus sp., einer Gattung der Julidae, die mit 20 Arten in Ostasien vertreten ist (Shinohara, 1990), wurden vor kurzem 15 gesättigte Fettsäureester (C10 – C14) gefunden (Shimizu et al., 2012). Trotz allem fanden diese, für die Juliformia untypischen Komponenten keine größere Beachtung in Abhandlungen zur Wehrdrüsenchemie der Diplopoden. Allajulus dicentrus stellt eine weitere Ausnahme innerhalb der so genannten “quinone millipedes“ (sensu Eisner et al., 1978) dar. Ein wesentlicher Bestandteil des Wehrdrüsensekrets sind hier Alkohole und Aldehyde. Um nachzuweisen, dass es sich hier nicht um einen Zufallsbefund handelt bzw. um die Variabilität innerhalb dieser Art abzuklären, wurden fünf verschiedene Populationen untersucht. Die Fundorte aus Slowenien (Lovnik, Podplat) waren bis zu 100 km von der Hauptpopulation (Maria Rain) entfernt und sind von ihr durch die Karawanken getrennt. Die beiden Populationen von der Rauth, die durch die Drau von der Hauptpopulation getrennt sind, liegen immerhin mehrere Kilometer entfernt. Bei allen adulten Individuen, unabhängig vom Fundort, wurden (E)-Aldehyde und Alkohole als wesentlicher Bestandteil des Drüsensekrets verzeichnet. Damit scheint es sich bei den neu gefundenen Komponenten tatsächlich um fixe, arttypische Bestandteile des Sekretes von Allajulus dicentrus zu handeln.

4.2. Ontogenese des Drüsensekretes bei Allajulus dicentrus Die Ontogenese der Drüsensekrete von Juliden war bislang unbekannt und wird hier erstmals beschrieben. Im Fall von Allajulus dicentrus weisen die frühen Jugendstadien (Stadium III und IV) noch keine der neuen Stoffklassen (Aldehyde und Alkohole) auf. Ihr Wehrsekret wird vor allem vom 2-Methoxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon dominiert. Erst ab den späteren Stadien treten Aldehyde und Alkohole hinzu. Die Biosynthese der neuen Stoffklassen scheint größtenteils während des Stadium VI abzulaufen. Hier wurden Tiere gefunden, die noch fast ausschließlich benzoquinonhältiges Sekret produzieren und Individuen von Stadium V ähneln. Des Weiteren wurden Tiere mit Alkohol- und Aldehyd- dominiertem Muster gefunden und schließlich Tiere, bei denen Alkohole bereits zum Großteil zu den entsprechenden Aldehyden oxidiert sind. Auch jenen Adulti, bei denen geringe Mengen an (E)-2-Octenal gefunden wurde, könnte dieses Phänomen der entkoppelten Synthese von Benzoquinonen und Aldehyden zu Grunde liegen. Möglicherweise befanden sich diese Tiere in der Nachproduktion des Wehrsekretes, wie es z.B. nach der Häutung der Fall sein könnte. Immerhin muss davon ausgegangen werden, dass bei jeder Häutung die Intima der Wehrdrüsen mitgehäutet wird und somit sämtliches Wehrdrüsensekret bei der Häutung verloren geht und anschließend rasch nachproduziert werden muss. Die multivariate Auswertung der Ergebnisse aller gefunden Stadien (Abb.101) zeigt, dass die Sekretprofile bestimmter Stadien zusammen clustern, dass es aber zwischen den einzelnen Stadien (Übergang von einem zum nächsten) zu Überschneidungen kommt. Dies würde einen fließenden Übergang in der Ontogenese des Wehrdrüsensekrets darstellen.

4.3. Vorkommen von (E)-Alkenalen bei den Juliformia Alkohole werden hier zum zweiten Mal für die Cylindroiulini nachgewiesen (erstmals bei Cylindroiulus caerulocinctus, Huth 2000) und zum ersten Mal Aldehyde bei den Julida. Unter den Spirobolida findet sich ein weiterer Vertreter, Rhinocricus insulatus, der ebenfalls Aldehyde, ein (E)-2-Dodecenal, als Bestandteil in seinen Wehrdrüsensekreten aufweist (Wheeler et al., 1964). Auch Rhinocricus insularis fällt, wie Allajulus dicentrus, durch seinen auffälligen, wanzenähnlichen Geruch auf, der gar nicht dem üblichen “Diplopoden-Duft“ entspricht. Obwohl bisher noch keine systematischen Untersuchungen auf untypische Komponenten innerhalb der “quinone-millipedes“ durchgeführt wurden, lässt zumindest das eher weitschichtige Verwandtschaftsverhältnis von Rhinocricus insulatus zu Allajulus dicentrus vermuten, dass diese Alkenale unabhängig voneinander entstanden sind.

4.4. Chemotaxonomie bei den Cylindroiulini Unter den Cylindroiulini wurden bisher einige Vertreter der Gattungen Cylindroiulus und Enantiulus chemisch untersucht. Bei beiden Gattungen besteht das Sekret, wie für die Juliformia typisch, fast ausschließlich aus Benzoquinonen (Schildknecht & Weis, 1961; Röper & Heyns, 1977; Röper, 1978; Huth, 2000; Vujisic et al., 2011). Bei den Hauptkomponenten handelt es sich stets um Toluquinon und 2-Methoxy-3-Methyl-1,4- Benzoquinon. Das sind jene Komponenten, die auch das generelle, plesiomorphe Sekretgrundmuster bei den Juliformia bilden (wie auf Basis eines Innengruppenvergleichs festellbar). Aufgrund dieser Ähnlichkeit in der Chemie der Sekrete wird der Wehrsekretzusammensetzung der Diplopoda nur ein geringer chemotaxonomischer Wert zugeschrieben. Auch neuere Arbeiten über drei verschiedene Julidae unterschiedlicher Triben Cylindroiulus boleti (Cylindroiulini), Megaphyllum bosniense (Brachyiulini), Leptoiulus trilineatus (Leptoiulini) stützen diese Meinung (Vujisic et al., 2011). Die Gattung Allajulus weicht jedoch wesentlich von diesem Grundmuster ab, was vermuten lässt, dass Chemotaxonomie doch eine bedeutende Rolle innerhalb der Julida spielen könnte.

Insgesamt zählen sieben Arten zur Gattung Allajulus (Read, 1990), unter denen bisher nur eine weitere Art chemisch untersucht wurde, nämlich A. nitidus (Röper & Heyns, 1977). Wie auch bei A. dicentrus fehlt bei dieser Art das 2-Methyl-1,4-Benzoquinon (Toluquinon). Es scheint also, dass dieses Fehlen der Komponente zumindest für die Gattung Allajulus typisch ist, wenn nicht sogar unter den Julida weiter verbreitet als bisher vermutet. Interessant wäre natürlich auch eine Untersuchung der Wehrsekrete der anderen beiden Arten Österreichs, Allajulus molybdinus und Allajulus groedensis, zu denen bisher noch keine chemischen Daten vorliegen. Zu den beiden anderen Gattungen Styrioiulus und Kryphioiulus der Cylindroiulini existieren ebenfalls noch keine chemischen Daten.

Zur Gattung Allajulus (Koch 1847) zählten über 100 Arten, die in 15 Untergattungen eingeteilt waren. Mittlerweile wurden der Großteil zu anderen Gattungen gestellt (Read, 1990). Zurzeit werden sieben Arten zu der Gattung Allajulus gezählt: A. dicentrus (Latzel, 1884), A. infossus (Verhoeff, 1930), A. groedensis (Attems, 1899), A. molybdinus (Koch 1847), A. nitidus (Verhoeff, 1891), A. spinosus (Ribaut, 1904) und A. marguareisi (Strasser, 1970), wobei diese möglicherweise in mehrere phyletische Linien zerfallen. Allajulus dicentrus steht als Schwestergruppe zu allen anderen Allajulus-Arten und zu Enantiulus und nimmt somit eine taxonomische Sonderstellung ein (Read, 1990). Das Auftreten der neuen

Wehrdrüsenkomponenten bei Allajulus dicentrus würde diese Sonderstellung unterstützen. Molekulare Daten, auf Basis von 16S rRNA und 28S rRNA, wurden mittlerweile in die Systematik der Julida integriert (Enghoff et al., 2011), jedoch lassen diese Ergebnisse die phylogenetischen Verhältnisse innerhalb der Cylindroiulini noch im Unklaren. Damit scheinen chemotaxonomische Untersuchungen bei den Cylindroiulini einen vielversprechenden neuen Ansatz für die integrative Taxonomie darzustellen.

4.5. Chemische Mimikry als Anpassung an Räuber Bei den nahen Verwandten von A .dicentrus konnten bisher keine Aldehyde gefunden werden, ähnlich der Situation von Rhinocricus insularis. Untersucht wurden hier Rhinocricus padbergi (Arab et al., 2003), Acladocricus setigerus (Bedoussac et al., 2007) und Anadenobolus putealis (Wu et al., 2007), allesamt ohne (E)-Alkenale in ihren Sekreten. Dieses sporadische Auftreten von Aldehyden könnte eine Anpassung an spezielle Diplopoden-Räuber sein.

Wenige Beispiele für solche Räuber sind aus der Literatur bekannt: Larven von Phengodes laticollis, einem Vertreter der Phengodidae, sind bekannt dafür, Floridobolus penneri (Spirobolida) zu erbeuten und die Verteidigungsstrategie dieses Diplopoden geschickt zu umgehen (Eisner et al., 1998). Bei Attacken durch die Käferlarve werden die Intersegmentalhäute des Tausendfüßers mit sichelförmigen Mandibeln durchbohrt und Verdauungssäfte injiziert, die den Diplopoden paralysieren und daran hindern, sein Wehrsekret abzusondern (Eisner et al., 1998). Das Wehrdrüsensekret von Pelmatojulus tigrinus dient als Kairomon für einen nekrophagen Käfer (Schmitt et al., 2004; Bedoussac et al., 2007) und auch für Räuber, die so genannten “assassin bugs“ (Schmitt et al., 2004). Eine Unterfamilie dieser “assassin bugs“, die Ectrichodiinae (Miller, 1953; Louis, 1974), sind bekannt, ausschließlich auf Diplopoden spezialisiert zu sein. Sie haben ein so enges Wirtsspektrum, dass andere Arthropoden und Insekten so vehement als Nahrung abgelehnt werden, bis die Wanzen sogar verhungern (Louis, 1974). (E)-Alkenale, insbesondere (E)-2- Octenal, stellen interessanterweise einen wesentlichen Bestandteil der exokrinen Sekrete von Wanzen dar (Aldrich et al., 1988; Collins, 1968, Siljander et al., 2008). Das Vorkommen von (E)-2-Octenal bei A. dicentrus bedingt vor allem den typischen Geruch nach Wanzen bei der Abgabe des Wehrdrüsensekrets. Womöglich könnte es sich bei dem Drüsensekret von A. dicentrus sogar um chemische Mimikry handeln. Bei anderen Arthropoden sind durchaus Beispiele bekannt wie z.B. bei Pella funestus und P. humeralis (Staphylinidae), zwei 78

Ameisengäste, die das Alarmpheromon von Lasius fuliginosus (Formicidae) nachahmen. Dabei wird die gleiche Komponente, das 6-Methyl-5-Hepten-2-on hergestellt (Stoeffler et al., 2007). Auch weitere Staphylinidae ahmen Ameisen chemisch nach, z.B. Pella japonicus, ebenfalls ein Ameisengast, und P.comes (Kistner et al., 1971). Auch unter den Opiliones sind Vertreter bekannt, die chemische Mimikry betreiben: Leiobunum formosum und L. speciosum stellen das Alarmpheromon einer Ameisenart, 4-Methyl-3-Heptanon, her, um sich gegen Ameisen dieser Art zu schützen (Blum & Edgar, 1971). In der Literatur ist bislang allerdings noch kein Fall von chemischer Mimikry bei Diplopoden beschrieben.

5. Zusammenfassung

Die Wehrdrüsenchemie der Juliformia (Julida, Spirobolida, Spirostreptida) wird im Allgemeinen als Gemisch aus Quinonen betrachtet. Die am weitesten verbreiteten Komponenten sind hier Toluquinon und 2-Methoxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon. Es sind allerdings Ausnahmen unter den Juliformia bekannt, die neben den Benzoquinonen noch andere Stoffklassen herstellen. Zu diesen Ausnahmen zählt auch Allajulus dicentrus. In dieser Arbeit wurden Individuen dieser Art extrahiert und deren Wehrsekrete auf ihre chemische Zusammensetzung untersucht. Bei den adulten Tieren wurden ein Set aus 13 Komponenten gefunden, dabei handelt es sich um vier übliche Benzoquinone: 2-Hydroxy-3-Methyl-1,4- Benzoquinon, 2-Methoxy-3-Methyl-1,4-Benzoquinon, 2,3-Dimethoxy-1,4-Benzoquinon und 2,3-Dimethoxy-5-Methyl-1,4-Benzoquinon und bei den restlichen Komponenten um eine Serie aus Alkoholen und (E)-Alkenalen. An Stelle des weit verbreiteten Toluquinons als Hauptkomponente tritt hier das (E)-2-Octenal mit einem relativen Anteil von 35% am Gesamtsekret. Im Verlauf der Ontogenese des Wehrdrüsensekrets, wie bei den Jungtieren beobachtet, konnten verschiedene Sekretmuster, je nach Stadium gefunden werden. Frühe Stadien (III und IV) weisen lediglich die Benzoquinon-Fraktion auf, erst ab den späteren Jungendstadien (V) tritt erstmals ein Alkohol, das (E)-2-Octenol, in geringen Mengen auf. Vor allem in Stadium VI läuft der letzte Schritt der Biosynthese der neuen Stoffe durch Oxidation der Alkenole zu (E)-Alkenalen ab. Hier treten zu dem Set aus 13 Komponenten außerdem noch vier weitere Alkohole und ein Aldehyd hinzu. Für die Gruppe der Julida wurden hiermit erstmals Aldehyde als neue Stoffklasse in deren Wehrsekreten beschrieben. Dieser Befund der neuen Komponenten könnte einen vielversprechenden Ansatz für die integrative Chemotaxonomie innerhalb der Julida darstellen.

6. Abstract

The chemical composition of the defensive secretion of juliform diplopods (Julida, Spirobolida, Spirostreptida) is generally considered to be homogenous containing only quinones. Toluquinone and 2-methoxy-3-methyl-1,4-benzoquinone are the most common compounds. But there are also some examples for non-benzoquinonic compounds. Allajulus dicentrus is one of these exceptions. Individuals of this species were extracted and chemically analyzed. The volatile secretion of the adults contained a set of 13 compounds. Four of these compounds were typical benzoquinones: 2-hydroxy-3-methyl-1,4-benzoquinone, 2-methoxy- 3-methyl-1,4-benzoquinone, 2,3-dimethoxy-1,4-benzoquinone and 2,3-dimethoxy-5-methyl- 1,4-benzoquinone. All remaining compounds were (E)-alkenals and alkenols. Toluquinone, which is lacking in A. dicentrus, is replaced by (E)-2-octenal, a major compound with a relative abundance of 35 %. Juvenile individuals showed different secretion-patterns. Early instars (stadium III and IV) contained only the benzoquinone fraction. In stadium V, the first alkenol, (E)-2-octenal could be observed. Especially in stadium VI, the biosynthesis of the new compounds via oxidation from alkohols to aldehydes takes place. In addition to the 13 compounds from adults, four alkenols and one further alkenal could be found in these late instars. This is the first report of alkenals in the secretion of a julid millipede. The new compounds may represent a promising new lead for integrative chemotaxonomy within the Julida.

7. Literatur

Aldrich, J.R. 1988. Chemical ecology of the Heteroptera. Annu. Rev. Entomol. 33: 211-238. Arab, A., Zacarin, G.G., Fontanetti, C.S., Camargo-Mathias, M.I., dos Santos, M.G., & Cabrera, A.C. 2003. Composition of the defensive secretion of the Neotropical millipede Rhinocricus padbergi Verhoeff 1938 (Diplopoda: Spirobolida: Rhinocricidae). Entomotropica 18: 79-82. Attygalle, A.B., Xu, S.C., Meinwald, J., & Eisner, T. 1993. Defensive secretion of the millepede Floridobolus penneri. J. Nat. Prod. 56: 1700-1706. Bedoussac, L., Favila, M.E., & López, R.M. 2007. Defensive volatile secretions of two diplopod species attract the carrion ball roller scarab Canthon morsei (Coleoptera: Scarabaeidae). Chemoecology 17:163-167. Blower, J.G. 1985. Millipedes, in D.M. Kermack, & R.S.K. Barnes (eds.). Synopses of the British Fauna (New series) No. 35, 242 pp., E.J. Brill/Dr. W. Backhuys, London. Blower, J.G., & Miller, P.F. 1977. The life-history of the julid millipede Cylindroiulus nitidus in a Derbyshire wood. J. Zool. 183: 339-351. Blum, M.S., & Edgar, A.L. 1971. 4-Methyl-3-heptanone: identification and role in opilionid exocrine secretions. Insect Biochem. 1: 181-188 Collins, R. P. 1968. Carbonyl compounds produced by the bed bug, Cimex lectularius. Ann. Entomol. Soc. Am. 61: 1338-1339. Ćurčić, B.P.M., Makarov, S.E., Tešević, V.V., Jadranin, M.B., &Vujisić, L.V. 2009.Identification of secretory compounds from the European callipodian species Apfelbeckia insculpta. J. Chem. Ecol. 35: 893-895. De Bernardi, M., Mellerio, G., Vidari, G., Vita-Finzi, P., Demange, J.M., & Pavan, M. 1982. Quinones in the defensive secretions of African millipedes. Naturwissenschaften 69: 601-602. Deml, R., and Huth, A. 2000.Benzoquinones and hydroquinones in defensive secretions of tropical millipedes.Naturwissenschaften 87: 8082. Eisner, T., Hurst, J.J., Keeton, W.T., & Meinwald, Y. 1965. Defense mechanisms of arthropods. XVI. Para-benzoquinones in the secretion of spirostreptid millipedes. Ann. Entomol. Soc. Am. 58: 247-248. Eisner, T., Alsop, D., Hicks, K., & Meinwald, J. 1978. Defensive secretions of millipedes, pp 41-72, in S. Bettini (ed.), Arthropod venoms, Handbook of experimental pharmacology, vol. 48.Springer-Verlag, Berlin.

Eisner, T., Eisner, M., Attygalle, A.B., Deyrup, M., & Meinwald, J. 1998. Rendering the inedible edible: Circumvention of a millipede´s chemical defense by a predaceous beetle larva (Phengodidae). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 1108-1113. Enghoff, H., Petersen, G., & Seberg, O. 2011. Phylogenetic relationships in the millipede family Julidae. Cladistics 27: 606-616. Huth, A. 2000. Defensive secretions of millipedes: more than just a product of melting point decrease? Frag. Faunistica 43 (suppl.): 191-200. Kistner, D.H., & Blum, M.S. 1971. Alarm pheromone of Lasius (Dendrolasius) spathepus (Hymenoptera: Formicidae) and its possible mimicry by two species of Pella (Coleoptera: Staphylinidae). Ent. soc. Am. 64: 589-594 Louis, D. 1974. Biology of Reduviidae of cocoa farms in Ghana. Am. Midland Nat. 91: 68- 89. Makarov, S.E., Curcic, B.P.M., Teševic, V.V., Jadranin, M.B., Vujisic, L.V., Curcic, S.B., Mandic, B.M., Sekulic, T.L., & Mitic, B.M. 2010.Defensive secretions in three species of polydesmids (Diplopoda, Polydesmida, Polydesmidae).J. Chem. Ecol. 36:978-982. Meinwald ,Y.C., Meinwald, J., & Eisner,T., 1966. 1,2-Dialkyl-4(3H)-quinazolinones in the defensive secretion of a millipede (Glomeris marginata). Science 154:390-391 Meinwald, J., Smolanoff, J., McPhail, A.T., & Miller, R.W. 1975. Nitropolyzonamine: a spirocyclic nitro compound from the defensive glands of a millipede (Polyzonium rosalbum). Tetrahedon Lett. 28: 2367-2370. Miller, N.C.E. 1953. Notes on the biology of the Reduviidae of Southern Rhodesia. Trans. Zool. Soc. London 27: 541-672. Monro, A., Chadha, M., Meinwald, J., & Eisner, T. 1962. Defense mechanisms of arthropods. IV. Para-benzoquinones in the secretion of five species of millipedes. Ann. Entomol. Soc. Am. 55: 261-262. Read, H.J. 1990. The generic composition and relationships of the Cylindriulini – a cladistic analysis (Diplopoda, Julida: Julidae). Ent. Scand. 21: 97-112. Röper, H. 1978. Ergebnisse chemisch-analytischer Untersuchungen der Wehrsekrete von Spirostreptiden, Spiroboliden und Juliden (Diplopoda), von Peripatopsis (Onychophora) und von Polyzonium (Diplopoda, Colobognatha). Abh. Verh. Naturwiss. Ver. Hamburg 21/22: 353-363. Röper, H., & Heyns, K. 1977. Spurenanalytik von p-Benzochinon- und Hydrochinon- Derivaten mit Gaschromatographie und Gaschromatographie/Massenspektrometrie.

Identifizierung von Wehrsekret-Komponenten europäischer Juliden. Z. Naturforsch. 32c: 61-66. Schildknecht, H., & Weis, K.H. 1961. Chinone als aktives Prinzip der Abwehrstoffe von Diplopoden. Z. Naturforsch. 16b: 810-816. Schildknecht, H., Maschwitz, U., &Wenneis, W. F. 1966. Neue Stoffe aus dem Wehrsekret der Diplopodengattung Glomeris. Die Naturwissenschaften 54: 196-197 Schmitt, T., Krell, F.T., & Linsenmair, K.E. 2004. Quinones mixture as attractant for necrophagous dung beetles specialized on dead millipedes. J. Chem. Ecol. 30: 731- 740. Shear, W.A., Jones, T.H., & Miras, H.M. 2007. A possible phylogenetic signal in milliped chemical defenses: The polydesmidan milliped Leonardesmus injucundus Shelley & Shear secretes p-cresol and lacks a cyanogenic defense (Diplopoda, Polydesmida, Nearctodesmidae). Biochem. Syst. Ecol. 35: 838-842. Shear, W.A., Jones, T.H., & Wesener, T. 2011. Glomerin and homoglomerin from the North American pill millipede Onomeris sinuata (Loomis, 1943) (Diplopoda, Pentazonia, Glomeridae). Int. J. Myriapod. 4: 1-10. Siljander, E., Gries, R., Khaskin, G., & Gries, G. 2008a. Identification of the airborne aggregation pheromone of the common bed bug, Cimex lectularius. J. Chem. Ecol. 34: 708-718. Sierwald, P. & Bond J.E. 2007. Current status of the myriapod class Diplopoda (millipedes): Taxonomic diversity and phylogeny. Annu. Rev. Entomol. 52: 401-20 Shimizu, N., Kuwahara, Y., Yakumaru, R., & Tanabe, T. 2012. n-Hexyl laurate and fourteen related fatty acid esters: new secretory compounds from the julid millipede, Anaulaciulus sp. J. Chem. Ecol., 38: 23-28. Shinohara, K. 1990. Three new species of the genus Anaulaciulus (Diplopoda, Julidae) from Japan. Edaphologia 42: 21-25. Stoeffler, M., Maier, T.S., Tolasch, T.,& Steidle, J.L.M. 2007 Foreign-language skills in rove- beetles? Evidence for chemical Mimicry of ant alarm pheromones in myrmecophilus Pella Beetles (Coleoptera: Staphylinidae). J. Chem. Ecol. 33: 1382-1392. Stoeffler, M., Tolasch, T., & Steidle, J.L.M. 2011. Three beetles – three concepts. Different defensive strategies of congeneric myrmecophilous beetles. Behav. Ecol. Sociobiol. 65: 1605-1613. Smolanoff, J., Demange, J.M., Meinwald, J., & Eisner, T. 1975. 1,4-Benzoquinones in African millipedes. Psyche 82: 78-80.

Vujisić, L.V., Makarov, S.E., Ćurčić, B.P.M., Ilić, B.S., Tešević, V.V., Gođevac, D.M., Vučković, I.M., Ćurčić, S.B., & Mitić, B.M. 2011. Composition of the defensive secretion in three species of European millipedes. J. Chem. Ecol. 37: 1358-1364. Weatherston, J., Tyrrell, D., & Percy, J.E. 1971. Long chain alcohol acetates in the defensive secretion of the millipede Blaniulus guttulatus. Chem. Phys. Lipids 7: 98-100. Wheeler, J.W., Meinwald, J., Hurst, J.J., & Eisner, T. 1964. trans-2-Dodecenal and 2-methyl- 1,4-quinone produced by a millipede. Science 144: 540-541. Wood, W.F. 1974. Toluquinone and 2-methoxy-3-methylbenzoquinone from the defensive secretions of three African millipedes. Ann. Entomol. Soc. Am. 67: 988-989. Wood, W.F., Hanke, F.J., Kubo, I. , Carroll, J.A., & Crews, P. 2000.Buzonamine, a new alkaloid from the defensive secretion of the millipede, Buzonium crassipes. Biochem. Syst. Ecol. 28:305-312. Woodring, J.P., & Blum, M.S. 1965. The anatomy, physiology and comparative aspects of the repugnatorial glands of Orthocricus arboreus (Diplopoda: Spirobolida). J. Morphol. 116:99-108. Wu, X., Buden, D.W.,& Attygalle, A.B. 2007. Hydroquinones from defensive secretion of a giant Pacific millipede, Acladocricus setigerus (Diplopoda: Spirobolidae). Chemoecology 17: 131-138.