Brohozom

Brohozomii (din alt grecesc βρóχoς - celula de rețea și σωμα - corp) sunt granule microscopice cu o structură celulară care sunt secretate de secțiuni specializate ale vaselor malpighiene ale insectelor hemiptere din familia cicadele ( Cicadellidae ). Cu ajutorul picioarelor, leafhoppers transportă brohozomi în diferite părți ale suprafeței corpului. Unele specii folosesc, de asemenea, brohozomi pentru a proteja puietele de ouă. Aceste particule sunt una dintre componentele naturale ale aerosolului atmosferic .

Istoria descoperirii și distribuției

Brohozomii au fost detectați pentru prima dată în 1952 folosind un microscop electronic pe aripi transparente și în picături de apă după contactul cu suprafața insectelor, inclusiv a insectelor și țânțarilor [2] Ulterior s-a demonstrat că brohozomii sunt secretați în vasele malpighiene ale insectelor [3] . Rapoartele despre brohozomi găsiți la alte insecte nu au fost confirmate și sunt de obicei rezultatul contaminării [4] . Brohozomii sunt secretați de majoritatea speciilor de frunzele studiate. La unele specii, brohozomii sunt secretați la toate vârstele după ecloziune din ou, în timp ce la altele sunt secretați doar la stadiul de adult [5] .

Compoziție și structură

Brohozomii sunt compusi in principal din proteine , probabil cu unele lipide . [6] [7] [8] Majoritatea speciilor de frunze secretă brohozomi goli, sferici, cu un perete asemănător unui fagure. Diametrul unor astfel de brohozomi este de obicei de 0,2-0,7 micrometri. Adesea, acestea se bazează pe forma unui icosaedru trunchiat , cum ar fi, de exemplu, o minge de fotbal și fullerena C 60 . Mărimea și forma brohozomilor depind de tipul de leafhopper. La unele specii din subfamilia Cicadellinae , femelele secretă brohozomi în formă de baston sau tubulari de diferite forme, care sunt utilizați în ovipoziție. [9]

Morfogeneza

Brohozomii se formează în interiorul celulelor secretoare mari în partea mijlocie îngroșată a vaselor malpighiene . Ele provin ca vezicule secretoare ( vacuole ) umplute cu material omogen, înmugurite din aparatul Golgi și se dezvoltă treptat în particule mature, care sunt ejectate în cantități mari în lumenul vasului. Mecanismul de formare a brohozomilor nu a fost elucidat. [5] [6] [7]

Aplicație la coperți

La scurt timp după napârlire, insecta secretă picături de suspensie de brohozomi prin intestine, care fie sunt preluate de picioare și transferate în cuticulă, fie (în nimfe) sunt unse pe corp prin mișcări speciale ale abdomenului. [10] [11] După ce nămolul se usucă , stratul de brohozom este prelucrat și netezit cu mișcări rapide ale picioarelor, care sunt echipate cu rânduri de peri specializați. Unele specii stochează brohozomi uscati pe elitre sub formă de pete albe plate de secreție, care au fost confundate cu câmpuri de glande de ceară.

Funcții

Stratul de brohozomi de pe cuticulă o face superhidrofobă . [1] Acest lucru îl împiedică să fie contaminat de excrementele lichide, adesea zaharoase, ale ciupercilor. [12] În unele genuri din subfamilia Cicadellinae , după ovipunere, femelele pudrează epiderma plantei sub care au fost depuse ouăle cu un strat de brohozomi specializați în formă de bastonaș. [9] [13] Acest strat încetinește procesul de ovipunere de către calcidele Hymenoptera parazite în ouăle de frunze. [paisprezece]

Note

  1. 1 2 Rakitov R. & Gorb SN (2013) Blanurile brohozomale transformă tegumentul de leafhopper (Insecta, Hemiptera, Cicadellidae) în stare superhidrofobă. Arhivat la 3 august 2017 la Wayback Machine Proceedings of the Royal Society B 7 februarie 2013 vol. 280 nr. 1752 20122391, doi : 10.1098/rspb.2012.2391 .
  2. Tulloch GS, Shapiro JE, Cochran GW Apariția corpurilor ultramicroscopice cu țânțari și țânțari // Buletinul Societății de Entomologie din Brooklyn. - 1952. - Vol. 47. - P. 41-42.
  3. Day MF, Briggs M. The origine and structure of brochosomes // Journal of Ultrastructural Research. - 1958. - Vol. 2. - P. 239-244. — PMID 13631751 .
  4. Rakitov RA Contaminarea ca cauză a înregistrărilor eronate ale brohozomilor  // Psyche. - 2011. - doi : 10.1155/2011/767963 .
  5. 1 2 Rakitov RA Produse secretoare ale tubulilor Malpighi ai Cicadellidae (Hemiptera, Membracoidea): un studiu ultrastructural // International Journal of Insect Morphology and Embryology. - 1999. - Vol. 28. - P. 179-192. - doi : 10.1078/0044-5231-00025 .
  6. 1 2 Smith DS & Littau VG (1960) Specializări celulare în epiteliul excretor al unei insecte, Macrosteles fascifrons Stål (Homoptera). Journal of Cell Biology 8: 103-133.
  7. 1 2 Gouranton J. & Maillet PL (1967) Origine et structure des brochosomes. Journal de Microscopy 6: 53-64.
  8. Rakitov RA (2009) Învelișuri brohozomale ale tegumentului salcate de frunze (Hemiptera, Cicadellidae). În: SN Gorb (ed.), Functional Surfaces in Biology Arhivat 24 aprilie 2021 la Wayback Machine , Vol. 1, 113-137. ISBN 978-1-4020-6696-2 .
  9. 1 2 Rakitov RA (2004) Pudrarea cuiburilor de ouă cu brochozomi și dimorfismul sexual asociat la insecte (Insecta, Hemiptera, Cicadellidae). Zoological Journal of the Linnean Society 140: 353-381 doi : 10.1111/j.1096-3642.2003.00103.x
  10. Navone P. (1987) Origine, struttura e funzioni di escreti e secreti entomatici di aspect ceroso distribuiti sul corpo mediante zampe. Annali della Facolta' di Scienze Agrarie della Universita' degli Studi di Torino 14: 237-294.
  11. Rakitov RA (1996) Comportament post-naparlire asociat cu secrețiile tubulare Malpighian la leafhoppers și treehoppers (Auchenorrhyncha: Membracoidea) . Arhivat 27 februarie 2012 la Wayback Machine European Journal of Entomology 93: 167-184.
  12. Rakitov R. & Gorb SN (2013) Brochozomii protejează salcadele (Insecta, Hemiptera, Cicadellidae) de exsudatele lipicioase. Arhivat 22 decembrie 2015 la Wayback Machine „Journal of the Royal Society Interface” vol. 10:20130445, doi : 10.1098/rsif.2013.0445 .
  13. Hix RL (2001) Depunerea ouălor și producția de brohozomi observate la trăgătorul cu aripi sticloase. Arhivat 3 martie 2016 la Wayback Machine California Agriculture 50(4): 19-22.
  14. Velema H.-P., Hemerik L., Hoddle MS & Luck RF (2005) Influența brochozomilor asupra eficienței parazitării Homalodisca coagulata (Spune) (Hemiptera: Cicadellidae) mase de ouă de Gonatocerus ashmeadi Girault (Hymenoptera: Mymaridae). Entomologie ecologică 30: 485-496. doi : 10.1111/j.0307-6946.2005.00731.x

Link -uri