Summary
In order to obtain information on the function of the larynx during vocalization, a comparative electron microscopic study was made of the four laryngeal muscles of male tree frogs druing their vocalizing phase. A skeletal muscle (m. plantaris longus) was examined for comparison.
The fine structure of the laryngeal muscles is uniform, but differs from skeletal muscles in several respects: the diameter of the myofibrils of the laryngeal muscles is only 1/3 that of the skeletal muscle. They contain many strikingly large and dense mitochondria. There is a strongly developed sarcoplasmic reticulum. Laryngeal muscles contain large quantities of fat which is always associated with mitochondria. Laryngeal muscles contain more glycogen than skeletal muscle. The number of motor endplates in laryngeal muscles is 25 times larger than in m. plantaris longus. The number of triads per sarcomere and their location is the same in both types of muscle.
The laryngeal muscles of hibernating and active tree frogs do not show any difference with respect to fine structure and amount of fat.
Zusammenfassung
Um Hinweise auf die Funktion des Kehlkopfes bei der Rufabgabe zu bekommen, führten wir eine vergleichende elektronenmikroskopische Untersuchung an den vier Kehlkopfmuskeln rufaktiver Laubfrösche durch. Zum weiteren Vergleich studierten wir auch einen Extremitätenmuskel.
Die Kehlkopfmuskeln sind untereinander gleich gebaut, unterscheiden sich aber in mehrfacher Hinsicht vom Extremitätenmuskel: Ihre Myofibrillen sind nur ein Drittel so dick. Die Kehlkopfmuskeln enthalten sehr viele, auffallend große und dichte Mitochondrien; das sarcoplasmatische Retikulum ist mächtig entwickelt. Sie enthalten außerdem sehr viel Fett, das stets mit den Mitochondrien assoziiert ist. In beiden Muskeltypen kommt Glykogen vor; seine Menge ist in den Kehlkopfmuskeln jedoch größer als im Extremitätenmuskel. Die Zahl der motorischen Endplatten ist in den Kehlkopfmuskeln 25 mal höher als im M. plantaris longus. Die Zahl der Triaden pro Sarcomer und ihre Anordnung ist bei den beiden Muskeltypen gleich.
Die Kehlkopfmuskeln winterstarrer Hyla-Männchen unterscheiden sich in ihrem Feinbau und Fettgehalt nicht von den Muskeln rufaktiver Tiere.
Similar content being viewed by others
Literatur
Fawcett, D. W., Revel, J. P.: The sarcoplasmatic reticulum of a fast acting fish muscle. J. biophys. biochem Cytol. 10, 89–106 (1961).
Gauthier, J. F., Padykula, H. A.: Cytological studies of the fibre types in sceletal muscle: A comparative study of the mammalian diaphragm. J. Cell Biol. 28, 333–353 (1966).
Hagopian, M.: The myofilament arrangement in the femoral muscle of the cockroach, Leucophaea maderae Fabricius. J. Cell Biol. 28, 545–562 (1966).
Heinzmann, U.: Untersuchungen zur Bio-Akustik und Ökologie der Geburtshelferkröte Alytes o. obstetricans (Laur.). Oecologia (Berl.) 5, 19–55 (1970).
Komnick, H., Wohlfarth-Bottermann, K.: Morphologie des Cytoplasmas. Fortschr. Zool. 17, 2–128 (1966).
Lörcher, K.: Vergleichende bioakustische Untersuchungen an der Rot- und Gelbbauchunke Bombina bombina (L.) und Bombina v. variegata (L.) Oecologia (Berl.) 3, 84–124 (1969).
Schneider, H.: Rufe und Rufverhalten des Laubfrosches, Hyla arborea arborea (L.). Z. vergl. Physiol. 57, 174–189 (1967).
Schneider, H.: Morphologie des Larynx von Hyla a. arborea (L.) und Hyla meridionalis Boettger (Amphibia, Anura). Z. Morph. Tiere 66, 299–309 (1970).
Schneider, H.: Die Steuerung des täglichen Rufbeginns beim Laubfrosch, Hyla arborea arborea (L.). Oecologia (Berl.) 8, 310–320 (1971).
Spannhof, L.: Einführung in die Praxis der Histochemie. VEB Gustav Fischer Verlag Jena: 1964.
Vogell, W., Bishai, F. R., Klingenberg, M., Pette, D., Zebe, E., Bücher, Th: Über strukturelle und enzymatische Muster in Muskeln von Locusta migratoria. Biochem. Z. 332, 81–111 (1959).
Wahl, M.: Untersuchungen zur Bioakustik des Wasserfrosches Rana esculenta (L.). Oecologia (Berl.) 3, 14–55 (1969).
Weber, E.: Vergleichende Untersuchungen zur Bioakustik von Discoglossus pictus Otth., 1837 und Discoglossus sardus Tschudi, 1837. Zool. Jb. Physiol. 1974.
Weber, E., Schneider, H.: Artspezifische Paarungsrufe bei Discoglossus pictus Otth., 1837 und Discoglossus sardus Tschudi, 1837 (Discoglossidae, Anura). Z. Naturforsch. 26, 1055–1157 (1971).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Eichelberg, H., Schneider, H. Die Feinstruktur der Kehlkopfmuskeln des Laubfrosches, Hyla arborea arborea (L.), im Vergleich zu einem Skelettmuskel. Z. Zellforsch 141, 223–233 (1973). https://doi.org/10.1007/BF00311355
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00311355