Antennal sensory structures and their ecological-behavioural meaning in Cecidomyiidae (Diptera) larvae

Abstract

Cecidomyiidae larvai antennae, so far corisidered to be biarticulate (rarely triarticulate), are here indicated as uniarticulate on the basis of anatomicai evidence. Each of these monomerous antennae rises on a dome-shaped prominence (former <first antennomere>) and bears 5 kinds of sensilla: one large placoid sensillum (multiporous placoid sensillum), covering most of the antennai surface, a dorsal one (basai sensillum), and an apicai sensillum; an intermediate dorsai one (sensillum microampullaceum) and a basai, completely internai proprioceptor, both very difficult to detect with a light microscope. Functionai morphology of the mentioned sensilla, carried out in scanning and transmission electron microscopy, reveaied chat: the large placoid sensillum is a multiporous che- moreceptor, most probably olfactory; the basal s. is a mechanoreceptor, probably hygro- and thermoreceptor ; che apical s. is a uniporous chemoreceptor , most probably gustative ; the s. microampullaceum is very difficult to interpret on a mere morphological basis; the proprioceptor may be interpreted as aJohnston's organ reduced to a single scolopidium. Some considerations about ecological-behaviourai involvement of these antennai strucrures are here given.

Key words: anatomy, chemoreceptors, convergent adaptation, functionai morphology, hygrothermoreceptor, scolopidium, ultrastructure.

Le larve dei Cecidomiidi (Cecidomyiidae) hanno la testa minuscola ma bene strutturata, anoftalma, provvista di antenne relativamente ben sviluppate, in posizione di riposo completamente invaginata nel protorace, donde fuoriesce per esplorare l'ambiente circostante, per gli spostamenti della larva e per l'assunzione del cibo. La morfologia antennale è molto caratteristica, notevolmente omogenea nell'ambito della famiglia e piuttosto semplice, trattandosi di antenne sostanzialmente uniarticolate, apparentemente biarticolate (eccezionalmente triarticolate) per essere il torulo posto alla sommità di una vistosa prominenza membranosa, spesso interpretata, erroneamente, come «primo antennomero». Nonostante le ridotte o ridottissime dimensioni e l'apparente limitazione d'uso, dette antenne risultano sorprendentemente dotate di organi di senso tra i più complessi finora conosciuti: una «placca olfattiva» (Figs: MP) che ricopre in massima parte la superficie antennale; un chemiore- cettore apicale di tipo gustativo (AS); un recettore dorsale con apparato esterno assai minuto, di tipo ampullaceo (MA) ma difficilmente interpretabile su base esclusivamente morfologica; un mec- canorecettore basale (BS) con probabili funzioni igrorecettiva e termorecettiva; un propriorecettore basale interno, interpretabile come organo di]OHNSTON ridotto ad un singolo scolopidio. Dette strutture sensoriali appaiono nell'insieme idonee ad assicurare alla larva le informazioni ecologiche es- senziali per vivere nel suo microambiente. In particolare, lo sviluppo della placca olfattiva risulta strettamente correlato con la maggiore o minore difficoltà per le larve nel reperire il cibo e l o il rifugio idoneo per impuparsi e per svernare.