Skip to main content
  • Published:

Untersuchungen zur Physiologie der Druckwahrnehmung an sessilen Krebsen(Balanus balanus undBalanus improvisus) des Sublitorals und Eulitorals

Studies on the physiology of pressure perception in sessile crustaceans (Balanus balanus andBalanus improvisus) of the sublittoral and eulittoral

Abstract

The mechanism of pressure perception in animals without gasfilled spaces is still obscure. Larvae of numerous species of marine invertebrates respond to pressure changes; but the nature and direction of this response, and its relationship to light, vary considerably in different species or in different developmental stages of the same species. Settlement and metamorphosis are critical events in the life cycles of marine invertebrates. Nevertheless, adults of the barnaclesBalanus balanus L. andB. improvisus Darwin respond to pressure changes as they did during their larval stages. However, the nature of these responses changes: from slow reactions of larvae (vertical migration and positioning) to rapid reactions of sessile adults (closure of shell valves). The interruption of activity is shorter if caused by a weak pressure stimulus, than by a strong pressure stimulus. It is not identical with the time span required to adapt to changes in water depth. Inactive periods decrease with rising water temperature. At a given stimulation frequency, reactivity is inhibited sooner by weak than by strong pressure stimuli. Inhibited reactivity is caused by stimulus-specific central nervous fatigue. Indirectly, three results indicate that specific pressure receptors exist: (a) metamorphosis of slow larval reactions to changes in hydrostatic pressure (probably caused by intracellular and extracellular physiological mechanisms, e. g. varying solubility of CaCO3) to rapid reactions of sessile adults; (b) ability for distinguishing increase and decrease in hydrostatic pressure as stimuli with different signs; (c) stimulus-specific central nervous fatigue.

Zusammenfassung

1. Seepocken (Balanus balanus L. undB. improvisus Darwin) reagieren auf plötzlichen Druckanstieg oder Druckabfall mit der Schalenschlußreaktion. Sie können Druckanstieg und Druckabfall als Reize mit verschiedenen Vorzeichen unterscheiden.

2. Auf schwache Druckreize reagieren Seepocken mit kurzer, auf starke Druckreize mit längerer Aktivitätspause. Diese Retraktionsdauer ist nicht identisch mit der für verschiedene Wassertiefen nötigen Adaptationsdauer. Sie wird mit steigender Temperatur des Seewassers verkürzt.

3. Bei gleichem Reizabstand erlischt die Reaktionsbereitschaft nach schwachen Druckreizen eher als nach starken. Die gehemmte Reaktionsbereitschaft beruht auf reizspezifischer zentraler Ermüdung.

Zitierte literatur

  • Ans, J. de &Lax, E. (Hrsg.), 1967. Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Bd. 1. Springer, Berlin, 1522 pp.

    Google Scholar 

  • Bayne, B. L., 1963. Responses ofMytilus edulis larvae to increases of hydrostatic pressure. Nature, Lond.198, 406–407.

    Google Scholar 

  • Buddenbrock, W. von, 1931. Untersuchungen über den Schattenreflex. Z. vergl. Physiol.13, 164–213.

    Google Scholar 

  • —— 1952. Vergleichende Physiologie, Bd. 1. Birkhäuser, Basel, 504 pp.

    Google Scholar 

  • Cattell, J. M., 1936. The physiological effects of pressure. Biol. Rev.11, 441–476.

    Google Scholar 

  • Crisp, D. J. &Southward, A. J., 1961. Different types of cirral activity of barnacles. Phil. Trans. R. Soc. (B)243, 271–308.

    Google Scholar 

  • Dijkgraaf, S., 1941. Über die Bedeutung der Weberschen Knöchel für die Wahrnehmung von Schwankungen des hydrostatischen Drucks. Z. vergl. Physiol.28, 389–401.

    Google Scholar 

  • Flügel, H., 1972. Pressure-Animals. In: Marine Ecology. Vol. 1: Environmental factors, P. 3. Ed. byO. Kinne. Wiley-Interscience, London,1 (3), 1407–1450.

    Google Scholar 

  • Hardy, A. C., 1953. Some problems of pelagic life. In: Essays in marine biology. Ed. byS. M. Marshall &A. P. Orr. Oliver & Boyd, Edinburgh, 101–121.

    Google Scholar 

  • —— &Bainbridge, R., 1951. Effect of pressure on the behaviour of decapod larvae (Crustacea). Nature, Lond.167, 354–355.

    Google Scholar 

  • Kinne, O., 1963. The effect of temperature and salinity on marine and brackish water animals. Oceanogr. mar. Biol.1, 301–340.

    Google Scholar 

  • Knight-Jones, E. W. &Morgan, E., 1966. Responses of marine animals to changes in hydrostatic pressure. Oceanogr. mar. Biol.4, 267–299.

    Google Scholar 

  • —— &Quasim, S. Z., 1955. Responses of some marine planktonic animals to changes in hydrostatic pressure. Nature, Lond.175, 941–942.

    Google Scholar 

  • Millott, N., 1957. Animal photosensitivity, with special reference to eyeless forms. Endeavour16, 19–28.

    Google Scholar 

  • Moehres, F. P., 1940. Untersuchungen zur Frage der Wahrnehmung von Druckunterschieden des Mediums (Versuche an Bodenfischen). Z. vergl. Physiol.28, 1–42.

    Google Scholar 

  • Rice, A. L., 1964. Observations on the effects of changes of hydrostatic pressure on the behaviour of some marine animals. J. mar. biol. Ass. U.K.44, 163–175.

    Google Scholar 

  • Schlieper, C., 1963. Biologische Wirkungen hoher Wasserdrucke. Veröff. Inst. Meeresforsch. Bremerh. Sonderbd, 31–48.

  • Sommer, H.-H., 1971. Exogene Steuerung der Aktivität vonBalanus balanus L. durch Aktivierung zweier Adaptationssysteme des Lichtsinns. Verh. Dt. Zool. Ges.65, 171–175.

    Google Scholar 

  • —— 1972. Endogene und exogene Periodik in der Aktivität eines niederen Krebses (Balanus balanus L.). Z. vergl. Physiol.76, 177–192.

    Google Scholar 

  • Southward, A. J., 1964. The relationship between temperature and rhythmic cirral activity in some Cirripedia considered in connection with their geographical distribution. Helgoländer wiss. Meeresunters.10, 391–403.

    Google Scholar 

  • Steven, D. M., 1963. The dermal light sense. Biol. Rev.38, 204–240.

    Google Scholar 

  • Waldes, V., 1939. Über die chemische Beeinflussung des Rhythmus und der Retraktionsdauer der Cirren vonBalanus perforatus. Z. vergl. Physiol.26, 347–361.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

Begonnen im Rahmen eines Stipendiums der Deutschen Forschungsgemeinschaft (So 78/1 a und b) am I. Zoologischen Institut der Universität Göttingen.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Sommer, H.H. Untersuchungen zur Physiologie der Druckwahrnehmung an sessilen Krebsen(Balanus balanus undBalanus improvisus) des Sublitorals und Eulitorals. Helgolander Wiss. Meeresunters 23, 352–364 (1972). https://doi.org/10.1007/BF01609681

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01609681