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Structural organization of the midgut musculature in black flies (Simulium spp.)

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Abstract:

The structural organization of the midgut musculature of females of the ornithophilic species Simulium rugglesi and the mammalophilic species Simulium venustum were examined by confocal microscopy. In addition, the association between the longitudinal and circular muscles of fed S. rugglesi was investigated by transmission electron microscopy. Longitudinal and circular muscles in both species are arranged orthogonally, forming a gridlike pattern. In S. rugglesi the estimated number of longitudinal and circular muscles was 181 and 90, respectively, whereas in S. venustum there were approximately 156 longitudinal and 69 circular muscles. Longitudinal muscles are arranged in unevenly spaced sets of parallel bundles. Branching of longitudinal muscles occurs randomly along the length of the midgut in S. rugglesi and anteriorly and posteriorly to the most expanded region of the posterior midgut in S. venustum. Circular muscles exhibit less variation in bundle spacing and a more organized branching pattern. Each circular muscle bundle shares fibers with the neighboring bundles, interconnecting them along the length of the midgut. Ultrastructural observations on the midgut of S. rugglesi showed connections between longitudinal and circular muscles. A comparison of the findings from this study with those from studies on mosquitoes revealed similarities in the arrangement and structure of the midgut musculature.

L'organisation de la structure musculaire de l'intestin moyen des femelles de l'espèce ornithophile Simulium rugglesi et de l'espèce mammalophile Simulium venustum a été examinée par microscopie confocale. De plus, l'association entre les muscles longitudinaux et circulaires de S. rugglesi alimentés a été déterminée par microscopie électronique à transmission. Les muscles longitudinaux et circulaires des deux espèces sont placés en arrangement orthogonal pour former une structure en grille. Chez S. rugglesi, le nombre de muscles longitudinaux a été estimé à 181 et le nombre de muscles circulaires, à 90, alors que, chez S. venustum, il y a environ 156 muscles longitudinaux et 69 muscles circulaires. Les muscles longitudinaux ont un espacement inégal et ils sont arrangés en paquets de faisceaux parallèles. La bifurcation des muscles longitudinaux se produit au hasard le long de l'intestin moyen chez S. rugglesi, mais chez S. venustum, elle se situe antérieurement et postérieurement à la partie la plus renflée de la région postérieure de l'intestin moyen. Les muscles circulaires affichent moins de variation dans l'espacement de leurs faisceaux et leur embranchement est plus régulier. Les faisceaux de muscles circulaires partagent des fibres avec les faisceaux voisins, ce qui les rattache tout le long de l'intestin moyen. L'observation d'intestins moyens de S. rugglesi au microscope électronique a permis de constater l'existence de connections entre les muscles longitudinaux et les muscles circulaires. La comparaison de ces résultats avec ceux obtenus chez les moustiques révèle que l'organisation et la structure de la musculature de l'intestin moyen sont semblables chez les deux groupes.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2002

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