Способы размножения насекомых

Размножение насекомых имеет ряд особенностей, которые составляют существенную сторону их биологии. К этим особенностям относятся способы размножения, дополнительное питание, встреча полов и оплодотворение, половая продуктивность.

Для насекомых характерен половой диморфизм – отличие по внешнему виду самца от самки. Половой диморфизм может выражаться в различных размерах и окраске туловища, длине усиков, наличии выростов у особей противоположного пола, отсутствием крыльев у самок (у некоторых видов бабочек) и т.п.

Встреча полов и спаривание происходит за счет наличия у каждого вида системы, характерных только для данного вида, сиг­налов, включая звуковые, цветовые, поведенческие (этологические) и самое глав­ное - химические.

Наиболее распространенное и мощное сред­ство половой коммуникации - химические сигналы, которые обеспечиваются половыми аттрактантами. Это сложные летучие соединения, действующие в очень малых концентрациях. Так, считается, что самцы непарного шелкопряда могут реаги­ровать на концентрацию феромонов, выделяемых самкой, до 3•10^{-19 г вещества в 1 см3} воздуха.

Способы оплодотворение у насе­комых отличаются большим разнообразием. У низших насекомых, живущих в по­чве или на гнилой древесине, оплодотворение не сопровождает­ся контактом самки и самца. Самцы рассеивают капельки спер­мы или сперматофоры, а оплодотворение происходит, когда сам­ка захватывает эти порции семени своими половыми отверстия­ми. У насекомых с неполным превращением (тараканы, богомолы, длинно­усые прямокрылые) самец выделяет сперматофор, который самка подхватывает половыми придатками.

У высших насекомых присутствует внутреннее оплодотворение, которое называется спариванием или копуляцией. В этом случае у самца имеется специальный половой аппарат (копулятивный орган), который у большинства насекомых служит хорошим системати­ческим признаком.

У некоторых насекомых спаривание происходит один раз в жизни (например, у пчел), у других повторяется несколько раз (многие короеды, усачи). При этом между копуляцией и собствен­но оплодотворением яиц может проходить иногда довольно про­должительное время. Например, самки обыкновенных комаров копулируют осенью, но только весной, после питания их кровью, яйца созревают, оплодотворяются и откладываются. Все это вре­мя сперма сохраняется в семяприемнике самки.

Размножение у большинства насекомых связано с участием обоих полов; поэтому оно может быть названо обоеполым или бисексуальным. Большинство насекомых яйцекладущие; вылупление из яйца происходит уже после его откладки. Однако насекомым свойственны и другие способы размножения – живорождение, партеногенез, педогенез и полиэмбриония.

Живорождениесостоит в том, что эмбриональное развитие завершается в теле матери; поэтому вместо откладки яиц на свет производятся личинки или даже предкуколка. Оно наиболее характерно для девственных самок тлей, а также для некоторых мух, как кровососки и овода, но наблюдается и у немногих видов других отрядов. Наиболее частая форма – обычное живорождение. Оно состоит в том, что вылупление личинки происходит в яйцевых трубках или в процессе прохождения по яйцеводам; никакого специального органа для развития зародыша нет. Наблюдается у некоторых таракановых, кокцид, трипсов, жуков и мух.

Более специализированной формой является ложноплацентное живорождение, для которого характерно образование сходной с плацентой структуры в маткообразном расширении непарного яйцевода; через эту ложную плаценту происходит питание яиц, которые в большинстве случаев лишены хориона. Этот тип свойствен тлям, а также некоторым паразитам теплокровных. Личинкорождение – свойственно мухам-кровососкам и мухе це-це; единственная личинка, которая развивается в маткообразном расширении непарного яйцевода матери, где питается через рот за счет выделений придаточных желез. Самка откладывает лишь вполне созревшую, готовую к окуклению личинку, которая вскоре превращается в куколку.

Партеногенез или девственное размножение, характеризуется отсутствием оплодотворения и наблюдается как у яйцекладущих, так и живородящих насекомых, а также при педогенезе. Он наблюдается у отдельных представителей почти всех отрядов насекомых и не найден лишь у стрекоз и клопов.

В биологическом отношении партеногенез разнообразен и представлен рядом форм. Так, из неоплодотворенных яиц могут развиваться либо только самцы (арренотокия) или самки (телитокия), либо оба пола (амфитокия). Помимо того, партеногенез может быть факультативным, постоянным и циклическим. Однако цитологически все это многообразие может быть сведено к двум основным типам партеногенеза – генеративному и соматическому. Первый характеризуется гаплоидным, т.е. половинным числом хромосом в соматических клетках зародыша, а второй – нормальным диплоидным числом или даже полиплоидным.

Объясняется это следующим. Известно, что незрелые половые клетки вступают в мейоз, т.е. деление с редукцией числа хромосом; этим половые клетки отличаются от соматических, которые имеют двойной, диплоидный, набор хромосом. Такое деление является нормой и еще сохраняется при генеративном партеногенезе; благодаря этому зародыш и имеет уменьшенное вдвое против нормы, т.е. гаплоидное число хромосом. Такое состояние организма – отклонение от нормы, поэтому возникают механизмы восстановления у потомков диплоидного набора. Это и происходит при соматическом партеногенезе путем выпадения редукционного деления или путем слияния образовавшихся гаплоидных ядер.

У ряда видов партеногенез носит частичный характер, т.е. наблюдается непостоянно, возникая лишь при некоторых внешних воздействиях или при определенном физиологическом состоянии яйцекладущей самки. Такой партеногенез называют факультативным. Одной из наиболее обычных форм факультативного партеногенеза служит генеративный партеногенез; ткани зародыша имеют в клетках гаплоидный набор хромосом. При этой форме из неоплодотворенных яиц развиваются самцы. Это характерно для медоносной пчелы, ряда наездников и других паразитических перепончатокрылых.

Другая форма партеногенеза – факультативная телитокия, при которой из оплодотворенных яиц развиваются самцы и самки, а из неоплодотворенных – только самки. Образование яйца сопровождается редукционным делением; но при этом ядро в неоплодотворенном яйце становится диплоидным или полиплоидным вследствие слияния образующихся гаплоидных ядер. Это пример соматического партеногенеза. Он известен у некоторых палочников, саранчовых – тетригидовых (Tetrigoidea), кокцид, пилильщиков и др. и характеризуется обычно наличием в популяциях и самок и самцов.

Особую форму соматического партеногенеза составляет постоянная телитокия, при которой самцы отсутствуют или редки и из неоплодотворенных яиц развиваются только самки. Процесс развития яйца протекает без редукции хромосом, поэтому в ядре поддерживается диплоидное состояние. Этот вид партеногенеза широко распространен и известен у некоторых кузнечиков, тараканов, жуков и др.

Педогенез или детское размножение, представляет собой размножение на фазе личинки. В яичниках личинки происходит партеногенетическое развитие яиц, из которых возникают личинки, поедающие тело материнской личинки при выходе из нее наружу; личинки нового поколения в свою очередь размножаются педогенетически и так происходит развитие нескольких поколений, которые в конце концов сменяются серией обоеполых поколений со взрослой фазой.

Полиэмбриония или многозародышевое размножение, представляет собой размножение на фазе яйца, свойственно некоторым паразитическим перепончатокрылым и веерокрылым. При полиэмбрионии в тело хозяина откладывается одно яйцо, которое затем путем сложных преобразований разрастается в длинную цепочку из многих десятков яиц: каждое яйцо свою личинку, которая затем дорастает до куколки и дает взрослую особь. Яйца размножающихся с помощью полиэмбрионии насекомых мелки и бедны питательным материалом; но за счет использования веществ хозяина они приобретают возможность к резкому увеличению своей массы, а последующие фазы – возможность дальнейшего развития и достижения взрослого состояния.

Дата добавления: 2014-02-27; просмотров: 2126; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!