Яйцеклад
Яйцеклад – трубчатый орган используется насекомыми и большинством рыб для хранения яиц.
Морфология яйцеклада варьируется от вид к видам. Он может быть длинным, коротким, широким или тонким; у насекомых обычно состоит из закаленных склеритов экзоскелет, Часто он скрыт внутри тела и затягивается для использования, хотя иногда яйцеклад постоянно надвигается за пределы тела.
Функция яйцеклада
Депонирование яиц
Основная функция яйцеклада у большинства насекомых и рыб заключается в выпуске зрелых яиц из женского тела.
Незрелые яйца, известные как ооциты, развиваются из специализированных стволовых клеток в пределах части яичник называется Джермариум. Затем ооциты транспортируются вниз через конусообразные структуры в яичнике, называемые яичниками. В этот момент ооциты окружены слоем фолликулярных клеток, которые обеспечивают транспорт веществ из гемолимфы (эквивалентно кровь у большинства беспозвоночных) в ооцит цитоплазма.
Когда ооциты передаются дальше вниз по яичникам, клетки фолликула продолжают синтезировать хорион (скорлупа яйца), которая обеспечивает гидроизоляцию и защиту после того, как яйцо было положено. Теперь яйцеклетка, лишенная фолликулярных клеток, может свободно перемещаться в яйцевод в процессе, называемом овуляцией.
Овуляция начинается только после созревания яйцеклетки в яичнике и головной мозг получает физический стимул, связанный с спариванием.
После спаривания и оплодотворение, произошло, мускул сокращения облегчают движение яйцеклетки вниз через яйцевод. Затем они передаются в яйцеклад, что позволяет контролировать размещение яиц в подходящей среде. По мере высвобождения яиц железы, называемые «вспомогательными железами», образуют цементоподобное вещество, которое прикрепляет яйца друг к другу, а также к подложка где они лежат.
Самки должны выбрать место яйцекладки, которое максимально увеличивает вероятность выживания ее потомства, учитывая такие факторы, как доступная пища для личинок и вероятность нападения от хищников. Они могут выполнить этот выбор, используя обонятельные сигналы (запахи) или визуальные сигналы, основываясь на форме, размере или спектральном качестве потенциального участка яйцекладки.
рытье
Многие насекомые используют свой яйцеклад в качестве инструмента, который позволяет им выкапывать через субстрат и откладывать яйца в подходящем и безопасном месте.
Яркий пример – яйцеклад кузнечика. Распространяясь за кончик брюшка, яйцеклад состоит из двух пар лопатообразных структур. Одна пара расположена дорсально (сверху), а одна пара вентрально (снизу). Это так называемые «клапаны яйцеклада». Во время яйцекладки мышечные сокращения в брюшной полости позволяют клапанам открываться и закрываться, а яйцеклад должен толкаться и вытягиваться внутрь и наружу кончика брюшной полости.
Действие открытия и закрытия яйцеклада заставляет кузнечика копать глубокую яму в земле; чтобы начать действие, кузнечик плотно вдавливает кончик живота в субстрат и включает движение клапанов. Затем кузнечик стоит на поверхности субстрата, когда яйцеклад вонзается в землю внизу.
После того, как отверстие было вырыто, брюшная полость слегка втягивается, и действие по открытию и закрытию ускоряется, так что яйца выпускаются одна за другой и опускаются на дно отверстия, сопровождаемое секреция пенистого вещества. После осаждения каждого яйца клапан закрывается, что меняет ориентацию яйца, гарантируя, что каждое развивающееся потомство вылупится со своим глава лицом вверх.
После того, как последнее яйцо было отложено – обычно в каждой яйцекладке откладывается около 50-100 штук – брюшная полость медленно отводится из отверстия и выделяется последняя порция пенистого вещества. Пена темнеет и затвердевает, чтобы отогнать «стручок для яйца», защищая их от высыхания и хищников.
Пронзительный
Вместо того, чтобы откладывать яйца на субстрат, многие насекомые вставляют яйцеклад прямо в хозяина – обычно либо растение или другое насекомое.
Как только женщина обнаружит подходящего хозяина, яйцеклад будет действовать как игла, проникая в кожа или экзоскелет. Часто яйцеклад высвобождает ядовитые вещества, чтобы парализовать хозяина. Паралич часто является постоянным, хотя также может быть временным, и в этом случае хозяин восстанавливается и продолжает питаться паразитическими яйцами внутри своего тела. У некоторых видов паразитов личинки развиваются в организме, избирательно питаясь внутренними тканями хозяина. Пищеварительный тракт и нервная система остаются до последнего, чтобы хозяин оставался живым как можно дольше.
У яйцекладов некоторых видов ос есть зубчатые гребни, которые позволяют осе прорезать жесткие растительная ткань и даже дерево, чтобы добраться до хозяев, которые скрыты внутри. В этом случае яйцеклады могут быть исключительно длинными, иногда до восьми раз больше длины тела паразитоида! Чтобы передать яйцо по этой расширенной трубе, яйца часто бывают очень маленькими, так что они могут скользить по узкой трубе, увеличиваясь в размере, как только они окажутся внутри тела хозяина.
У некоторых насекомых, особенно у перепончатокрылых, жало на самом деле является модифицированным яйцекладом. Вполне вероятно, что яйцеклад первоначально использовался для проникновения в ткани растений – такое поведение все еще наблюдается у примитивных пилильщиков. Это обеспечило развитую предварительную адаптацию к паразитизм других насекомых, и многие современные дневные осы все еще используют свои ядовитые укусы для этой цели.
В дальнейшем, пчелы развили возвращение к диете Цветочная пыльца и нектар, поэтому больше не нужно использовать жало в качестве оружия, чтобы парализовать других насекомых; Кроме того, социальная структура колонии пчелы Население означает, что только королева должна откладывать яйца, а самки стерильны. Несмотря на бесполезность яйцеклада яйцекладки, ядовитые способности жала оказались полезными в качестве защитного оружия, и жало оставалось функциональным.
Counting
Ученые обнаружили, что некоторые виды паразитоидных насекомых, которые используют свои яйцеклады, чтобы отложить яйца в теле других насекомых, также могут использовать свои яйцеклады для подсчета!
Поскольку паразитоидное потомство питается тканями организма паразитирующего насекомого, важно, чтобы они имели исключительный доступ к тканям хозяина, предоставляя им наилучшие шансы на то, чтобы питаться после вылупления. Если паразитоид откладывает яйца в теле хозяина, который уже был паразитирован (сценарий, называемый «суперпаразитизм»), соревнование между личинками первого и второго паразитоидов в конечном итоге приведет к гибели любого из них.
Чтобы избежать этого, у паразитоидов появилась способность определять, когда хозяева уже паразитировали, и избегать откладывания там яиц. Кроме того, было показано, что они различают хозяев с разным количеством яиц и с меньшей вероятностью откладывают яйца внутри хозяев, которые уже сильно паразитировали.
Это возможно благодаря сенсорным рецепторам на конце их яйцеклада, которые связаны с нейронами паразитоида. Если внутри хозяина уже есть яйца, то феромоны, которые используются для маркировки яиц при хранении, будут обнаруживаться сенсорными рецепторами, как только яйцеклад проникает в организм хозяина. Для каждого яйца, обнаруженного в паразитированном хозяине, запускается ответ нейрона, позволяющий паразитоиду точно определять количество инородных яиц в хозяине.
викторина
1. Что из перечисленного не является функцией яйцеклада?A. Выпуская ядB. Производство незрелых яицC. рытьеD. Обнаружение феромонов
Ответ на вопрос № 1
В верно. Незрелые яйца производятся в гермарии. Затем они проходят через яичники в яйцевод, а затем в яйцеклад.
2. Какое из следующих утверждений верно?A. Яйцеклады есть только у самокB. Все яйцеклады выглядят одинаковоC. Все яйцеклады производят яйцаD. Все яйцеклады содержат яд
Ответ на вопрос № 2
верно. Только самки имеют яйцеклады, потому что только самки производят яйца.
Ссылки
- Godfray, H. C. J. Parasitoid Natural History. (1994) В: Паразитоиды: поведенческие и эволюционные экология, Издательство Принстонского университета. Чичестер, Западный Суссекс.
- Янс, Н. (2002) Эволюционная экология стратегий яйцекладки. Pp349-376. В М. Хилкер, и Т. Майнерс (Эдс), Хемоэкология яиц насекомых и отложения яиц. Блэквелл, Берлин.
- Joeballenger2005 (2015) Почему самцы пчелы (или осы) не могут жалить? Спросите энтомолога. Получено с: https://askentomologists.com/2015/09/23/why-cant-male-bees-or-wasps-sting/
- Паразитические осы (2016) Канзасский государственный университет. Кафедра энтомологии. Получено с: http://entomology.k-state.edu/extension/insect-information/beneficial-organisms/parasitoids.html