Response to “On the evolution of the tymbalian tymbal organ: Comment on “Planthopper bugs use a fast, cyclic elastic recoil mechanism for effective vibrational communication at small body size” by Davranoglou et al. 2019”

Abstract

ZUsammenfassung: Kommunikation über Vibrationssignale in der Gruppe der Spitzkopfzikaden (Hemiptera: Fulgoromorpha) ist allgegenwärtig, doch war der zugrundeliegende Mechanismus bis zu einem kürzlich erschienenen Artikel von Davranoglou et al. (2019) unbekannt. In diesem Beitrag werden die funktionelle Morphologie, die Biomechanik des Verhaltens und die systematische Verbreitung eines weitverbreiteten Vibrationsmechanismus´ beschrieben, den die Autoren als Schnapporgan („snapping organ“) bezeichneten. Der Mechanismus dieses Schnapporgans unterscheidet sich prinzipiell von den einzigen vergleichbaren Vibrationsorganen innerhalb der Hemipteren, nämlich den Trommelorganen (Tymbal) der Singzikaden (Cicadidae, Cicadomorpha). Kurz nach der Veröffentlichung argumentierten Hoch et al. (2019), dass es „unnötig, wenn nicht sogar irreführend“ wäre, diesen Mechanismus als „snapping organ“ zu bezeichnen und führten aus, dass dieses vielmehr als tymbalähnliches Trommelorgan mit Schnappmechanismus („tymbalian tymbal organ with snapping mechanism“) bezeichnet werden sollte. Diese Bezeichnung bezieht sich auf die „Tymbalia“-Hypothese von Wessel et al. (2014), der zufolge alle bekannten abdominalen Vibrationsorgane der Hemiptera Modifikationen eines abdominalen Vibrationsorgans darstellen, das im letzten gemeinsamen Vorfahren der Fulgoromorpha, Cicadomorpha und Heteropterodea vor 300 Mio. Jahren vorhanden war. In unserem Beitrag zeigen wir, dass die Kriterien, die Wessel et al (2014) verwendeten, um das tymbalähnliche Trommelorgan zu definieren, auf fehlerhaften segmentalen Zuordnungen der Schlüsselmuskulaturen beruhen. Die „Tymbalia“-Hypothese muss daher neu evaluiert werden. Desweiteren zeigen wir, dass die von Davranoglou et al. (2019) verwendete Terminologie der Muskulatur dem Standard in diesem Forschungsgebiet entspricht und liefern morphologische Hinweise, die unsere Interpretation der Schnapporganmuskulatur als Muskulatur und nicht als Skolopoidalorgane unterstützen. Wir treten daher dafür ein, dass an der Unterscheidung zwischen den Schnapporganen der Fulgoromorpha und den Tymbalen bzw. tymbalähnlichen Organen der Cicadomorpha aus biomechanischen Gründen festgehalten werden sollte und halten es bestenfalls für verfrüht – und schlimmstenfalls für falsch –, das „snapping organ“ als “tymbalian tymbal organ” zu bezeichnen, solange die „Tymbalia“-Hypothese nicht formal mit Hilfe kladistischer Methoden getestet worden ist.