title: Post-settlement metamorphosis of Megabalanus californicus (Cirripedia, Sessilia, Balanidae) documented by means of scanning electron microscopy and video recording
Creators: name: Gusenbauer, Klemens
Publisher: name: :none
Year: 2003

description: Sessile Seepocken haben sich aus gestielten Pedunkulaten entwickelt - diese Meinung ist allgemein akzeptiert. Man kann daher in der Ontogenese sessiler Arten Hinweise auf die pedunkulate Herkunft vermuten. Stielrudimente wurden bei ursprünglichen und weiter entwickelten Seepocken beschrieben. Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war herauszufinden, ob auch bei höher entwickelten Balanoidea ein rudimentärer Pedunkel nachweisbar ist. Zu diesem Zweck wurde die Metamorphose der Cyprislarve zum Juveniltier (post-settlement metamorphosis) und die frühe Juvenilentwicklung am Beispiel von Megabalanus californicus (Pilsbry) studiert. Um eine möglichst genaue Darstellung der Vorgänge zu erreichen wurden einerseits lichtmikroskopische Lebendbeobachtungen vorgenommen und mittels Video dokumentiert, andererseits wurden die aufeinanderfolgenden Entwicklungsstadien für das Rasterelektronenmikroskop (REM) präpariert. Bei Beginn der Häutung des Cypriscarapax lassen sich in diesem frühesten Juvenilstadium zwei Abschnitte vergleichbarer Größe unterscheiden: das „Kapitulum“ mit den primordialen Operkularplatten und primordialer Carina, sowie dem Pedunkelrudiment. Dieser Stiel unterscheidet sich vom „Kapitulum“ durch seine Oberflächenstruktur und dem Fehlen von Kutikularhaaren. Das „Kapitulum“ besteht aus der sich entwickelnden Mauerkrone, die von zwei Kränzen kutikularer Haare umgeben ist und dem Operkulum, welches zwei zusätzliche Reihen solcher Haare trägt. Im REM-Bild fallen die fünf Primordialplatten von Scuta, Terga (jeweils paarig) und Carina durch ihr gedelltes Erscheinungsbild auf. Die äußere Gestalt der juvenilen Seepocke ist einer sehr raschen Änderung durch Anpassung an die sessile Lebensweise unterzogen. Der Körper wird flacher und breiter wobei sich die Oberfläche des Stielrudiments immer mehr an das Substrat annähert. Etwa vier Stunden nach der Cyprishäutung wird der typisch kegelförmige Seepockenhabitus erreicht und der rudimentäre Pedunkel wird zur Basis. Diese wird durch Ausscheidung von Juvenilzement am Substrat befestigt. Mauerkrone und Operkulum sind fast flächendeckend mit kutikularen Noppen bedeckt. Die beginnende Kalkeinlagerung festigt die Schalenplatten. Am Ende des 12-stündigen Beobachtungszeitraums ist die Basis vollständig am Substrat fixiert.
description: Post-settlement metamorphosis and early juvenile development of an advanced balanid was studied on the example of Megabalanus californicus (Pilsbry). A twelve hour period starting with the moult of the cyprid carapace was observed in detail. Developmental changes of living specimens were studied by means of dissecting microscopes and recorded on video tape for further analysis. The successive ontogenetic stages were fixed and studied with scanning electron microscopy. When shedding the cyprid carapace the juvenile is composed of a „capitulum“ with primordial carina and primordial opercular plates as well as a vestigial peduncle, both being about the same size. The peduncle vestige differs from the „capitulum“ in the structure of its surface and the lack of cuticular hairs. The „capitulum“ consists of the developing wall, which is surrounded by two circles of cuticular hairs, and the operculum holding two additional rows of such hairs. In scanning electron microscopic images the five primordial plates (scuta, terga and carina) are distinguished by their dented appearance. In the course of development the shape of the juvenile barnacle is changing rapidly. As the body is getting flatter and broader the surface of the rudimentary peduncle approaches the substratum. About four hours after ecdysis the juvenile has achieved the typical cone shape of adult barnacles. The peduncle vestige has become the basis and is getting fixed to the ground by juvenile cement. Cuticular knobs are densely covering most of the surface of the wall and the operculum. The beginning deposition of calcite hardens their plates. About 12 hours after ecdysis the basis is completely fixed to the substratum.