Glanda metapleurală (glanda metapleurală, glandă metasternală/metatoracică) este o glandă specifică de secreție externă, caracteristică doar furnicilor , care îndeplinește în principal un rol antibiotic protector. Este situat în partea inferioară-laterală a metatoraxului. Una dintre principalele caracteristici ale familiei Formicidae , deoarece această glandă se găsește la aproape toate speciile moderne de furnici (cu rare excepții care au apărut secundar) [1] [2] [3] .
Glanda metapleurală produce componente antibiotice care se acumulează într-un rezervor situat în partea din spate a toracelui . Aceste rezervoare sunt numite și bullas și variază în mărime între diferitele specii de furnici, precum și între castele aceleiași specii. La unele furnici, fierul secretă și feromoni de alarmă și repellenți pentru a proteja împotriva inamicilor [1] [3] .
Furnicile de îngrijire aplică secreția glandei metapleurale pe suprafața exoscheletului . Acest lucru inhibă creșterea bacteriilor și a sporilor fungici [ pe furnici și în cuiburile acestora [5] [2] [3] .
La unele furnici din genul Crematogaster ( speciile Crematogaster difformis și Crematogaster inflata din subgenul Physocrema ), lucrătorii pot secreta picături secretoare protectoare, depozitându-le pe orificiile glandulare rotunjite și apoi scoțându-le înapoi în atrium (Buschinger & Maschwitz, 1984; Maschwitz, 1974) [6] . Mecanismele neuromusculare care stau la baza acestei eliberări și retrageri controlate rămân încă neexplorate [3] . În plus, aceste furnici ( Crematogaster din subgenul Physocrema ) sunt cele care au cele mai mari glande metapleurale hipertrofiate mărite. La furnicile Crematogaster inflata , au 1400 de celule secretoare, sunt deplasate înainte și sunt situate la joncțiunea protoraxului cu mezotoraxul. Găurile glandelor au un diametru de aproximativ 80 de microni, iar glanda în sine are o lungime de până la 700 de microni. Secretele unei glande atât de mari joacă rolul de protecție împotriva artropodelor mari și a vertebratelor mici. La furnicile tăietoare de frunze Atta și Acromyrmex , glanda conține 400-1200 de celule secretoare fiecare, în timp ce la specia relicvă Aneuretus simoni doar 14 celule [7] .
Deși glanda metapleurală este considerată o componentă importantă a imunității furnicilor , unele specii ale acestor insecte sociale și-au pierdut glanda specifică în timpul evoluției. Glanda este absentă la furnicile arboricole țesătoare [8] , cum ar fi membrii genurilor Oecophylla , Camponotus și Polyrhachis . Inițial, s-a crezut că, datorită stilului lor de viață arboricol, expunerea lor la microparaziți nu a fost la fel de mare ca la furnicile de pământ. Lucrări recente au arătat că în loc de excreția metapleurală, aceste furnici pot folosi alte forme de apărare împotriva paraziților, cum ar fi îngrijirea îmbunătățită și veninul . Glanda este absentă la furnicile sclave , dar așa-numitele furnici sclave folosite de acestea, care au grijă atât de stăpâni, cât și de puietul lor, o au [9] .
Cele mai studiate în grupuri precum furnicile tăietoare de frunze din genurile Atta și Acromyrmex (43 de componente au fost găsite în glanda lor metapleurală), furnicile de foc Solenopsis (19 substanțe) și furnicile din subgenul Physocrema din genul Crematogaster (16 substanțe). Există unele diferențe chimice între ele. Acizii carboxilici și grași domină la tăietorul de frunze și la furnicile de foc, în timp ce componentele fenolice domină la speciile Physocrema ( Crematogaster ). Componentele proteice au o fracție semnificativă în secreția glandelor metapleurale la tăietorii de frunze Atta spp. (Maschwitz și colab., 1970; do Nascimento și colab., 1996). Doar cinci substanțe au fost detectate simultan în secreția glandelor metapleurale la speciile studiate de furnici tăietoare de frunze: mirmikacina (C 10 H 20 O 3 , acid 3-hidroxidecanoic), acid β-indoleacetic (C 10 H 9 NO 2 ), acid fenilacetic (C 6 H 5 CH 2 COOH), acid 3-hidroxidodecanoic, acid margaric (C 17 H 34 O 2 ) [3] . mirmicacina (C 10 H 20 O 3 ) a fost prima componentă a glandelor metapleurale găsită la tăietorii de frunze, în 1971 cu Atta sexdens (Schildknecht & Koob, 1971). În același timp, a fost considerat ca fiind primul erbicid produs de insecte [10] . Mai târziu, mirmikacina a fost găsită la câteva alte specii ( Atta cephalotes , Acromyrmex octospinosus , Acromyrmex subterraneus ) (do Nascimento et al., 1996; Ortius-Lechner et al., 2000) [3] [11] [12] .
Componentele principale ale secreției glandelor metapleurale ale furnicilor Crematogaster ( speciile Crematogaster difformis și Crematogaster inflata din subgenul Physocrema ) sunt alchilfenolii și alchilresorcinolii (acizi 6-alchilsalicilic, respectiv 6-alchilresorcilic). Au proprietăți antimicrobiene și repelente. De asemenea, meleina (3,4-dihidro-8-hidroxi-3-metilizocumarină) a fost găsită și în C. difformis, găsită anterior la unele furnici (în glandele mandibulare ale Camponotus femoratus ) , termite și molii [7] [13] [14] .
Acizi grași oleic ( C 17 H 33 COOH ), stearic ( C 18 H 36 O 2 ) , linoleic ( C 18 H 32 O 2 ) și palmitic (C 16 H 33 O 2 ) [15] .