Glande secretoare de mătase sau filare (lat. sericteria ) - glande specifice, caracteristice unor forme larvare și adulte ale anumitor grupuri de insecte , eliberând o substanță care se întărește în aer într-un fir puternic - mătase [1] [2] . Servește la construirea coconilor și a cuiburilor, la plierea și încurcarea frunzelor, atașarea pupei etc. [1] [2] Morfologic, în majoritatea cazurilor, aceste glande corespund glandelor salivare și, probabil, provin din ele. schimbarea funcției principale [1] [2 ] [3] .
Glandele secretoare de mătase sunt caracteristice în primul rând pentru omizi , dar se găsesc și în larvele multor alte insecte: muștele caddis , himenoptere și gândaci , precum și la mâncătorii de fân adulți , embi și coligări . Glandele de filare ale omizilor, larvele de himenoptere și muștele au o structură similară și sunt glande labiale în care funcția de salivare este înlocuită cu funcția de producție de mătase.
Glandele de filare ale omizilor au fost cel mai bine studiate în cazul viermilor de mătase . Glandele secretoare de mătase sunt pereche și sunt formate din două structuri tubulare care se conectează lângă intrarea într-un canal scurt comun. Lungimea glandei în omida de stadiu târziu este de câteva ori lungimea corpului însuși. De exemplu, la omida de varză cu o lungime a corpului de 36 mm, lungimea glandei este de 26 mm; la viermele de mătase , cu o lungime a corpului de 56 mm, lungimea glandei este de 262 mm; la ochiul de păun. Antheraea yamamai , respectiv, 100 mm, respectiv 625 mm [4] . Datorită acestei lungimi, glandele formează mai multe bucle în corpul omizii. În greutate, glandele reprezintă până la 25% din greutatea corporală a omizii. Fiecare glandă include trei secțiuni, care diferă între ele în structura histologică a țesuturilor și fiziologic [1] [5] .
Glanda secretoare de mătase începe cu o secțiune posterioară sau principală subțire, întortocheată în mod repetat. Este compus din celule glandulare mari, cu nuclei caracteristici distincti, ramificati si citoplasma granulara . Aceste celule secretă de fapt substanța de mătase. Acest departament reprezintă 2/3 din glanda însăși. El intră în așa-zisa. rezervor - secțiunea cea mai groasă, formând trei genunchi drepti. Această secțiune servește ca un rezervor pentru secreția secretată de glandă. Ultimul genunchi trece în conductele pereche drept și stânga, care sunt conectate în continuare într-unul nepereche, deschizându-se spre exterior prin papila spinării. La joncțiunea canalelor pereche curg și două mici glande ale Lyonului. În exterior, întreaga glandă este acoperită cu o membrană bazală [1] .
Pe toată lungimea sa, glanda este formată predominant din două rânduri de celule care au o aranjare corectă din punct de vedere geometric sub formă de poliedre curbe alternante. Între celule trece canalul glandei în sine. În interior este căptușită cu cuticulă chitinoasă , care este prevăzută, ca o trahee, cu o îngroșare în spirală. Celulele sale nu se divid în timpul creșterii omizii , ci doar cresc, atingând o dimensiune gigantică și, la un număr de specii, sunt chiar vizibile cu ochiul liber. O altă caracteristică a celulelor glandei mătăsii este ramificarea nucleilor celulari. Aceste ramuri sunt foarte numeroase, mai ales în rezervor, și ocupă întreaga celulă. Celulele ductului, dimpotrivă, au nuclei neramificati. O astfel de ramificare a nucleului este direct legată de activitatea exocrină intensă a celulelor în sine și este absentă la omizile tinere. Secțiunile secretoare ale glandelor sunt împletite cu trahee. Cu două perechi de mușchi, rezervorul este legat de peretele corpului, iar partea posterioară a glandei este legată de intestine [1] [5] .
Unele caracteristici sunt observate în dezvoltarea glandelor de mătase ale omizilor. In ultimele 4 zile de viata omida, cand inca se hraneste, glanda se dezvolta foarte rapid si atinge greutatea maxima in scurt timp. La o zi după începerea țeserii coconului, greutatea glandei scade brusc, apoi continuă să scadă în continuare, până la sfârșitul țeserii coconului de către omidă. Celulele care produc mătase o sintetizează, aparent datorită substanțelor acumulate [5] .
Glandele secretă fibra de mătase (mătase), care este formată din proteine - fibroină (70-75% din volumul total) și sericină , care formează stratul de suprafață al fibrei de mătase.
Fibroina oferă suportul mecanic principal al fibrei și se caracterizează prin rezistență extremă și elasticitate mare. Este secretat de celulele părții principale a glandei și apoi intră în rezervor, unde se formează un strat de sericină în jurul acestuia. De asemenea, este format din aminoacizi, în mare parte la fel ca fibroină, dar raporturile lor cantitative sunt diferite. De exemplu, sericina diferă de fibroină prin conținutul său mai scăzut de glicocol , alanină și tirozină în compoziția sa și un conținut semnificativ mai mare de serină și diaminoacizi . Fibra de mătase este acoperită deasupra cu o peliculă de ceară, similară chimic cuticulinei [1] .
Structura pereche a glandelor afectează, de asemenea, structura fibrei de mătase în sine. Se formează din fibre subțiri din dreapta și din stânga lipite împreună de sericină. Fibra de mătase finisată este extrem de durabilă - poate rezista la o sarcină de până la 46 kg per 1 mm² de secțiune transversală [5] .
Glandele secretoare de mătase sunt de mare importanță în viața omizilor. Majoritatea omizilor imediat înainte de pupație se înconjoară cu un cocon, pe care îl învârt într-un anumit fel. Multe tipuri de omizi nu construiesc un cocon adevărat, ci doar se înconjoară cu o rețea de fire individuale. Omizile multor fluturi diurni sunt pre-suspendate pentru pupație pe diverse obiecte, înconjurându-se cu un fir de filare subțire. Omizile fluturi din familia viermilor de sac își fac singure huse de protecție sau case prin lipirea părților de frunze, crenguțe etc., cu fire de filare.Mătasea este folosită și la construcția de „adăposturi” imobile [1] [5] .
Multe omizi la vârste mai mici trăiesc în grupuri în așa-numitele comune. „cuiburi de păianjen”, împletind cu mătase capetele lăstarilor plantelor furajere. Zeci de omizi trăiesc împreună în astfel de cuiburi. Acestea sunt, de exemplu, molia de măr, molia de cocon inelată . În astfel de cuiburi iernează omizi din specii precum păducelul și coada de aur [1] [5] .
Alte omizi care trăiesc singure pot rula frunze (de exemplu, familia viermilor de frunze ) sau pot trăi printre mai multe frunze lipite împreună cu un fir. În caz de cădere, omizile mici eliberează un fir care se învârte și, atârnând de el, coboară treptat la pământ [1] [5] .
Glandele secretoare de mătase din larvele de himenoptere sunt de obicei bine dezvoltate. De exemplu, la larvele de mușcă -fierăstrău sunt formate din celule glandulare sferice foarte mari (alveole), fiecare dintre ele având un canal excretor scurt care se deschide în canalul excretor comun [1] .
La larvele de mușcă, glandele de filare sunt asemănătoare cu cele ale omizilor și sunt două tuburi lungi de înfășurare care, începând din spatele corpului, merg înainte și se unesc într-un canal comun care se deschide pe buza inferioară. Glanda este formată dintr-un canal și multe alveole situate pe ea în două rânduri și legate de acesta prin propriile canale. Plasma acestor celule este caracterizată prin canale ramificate, care sunt conectate prin canale de conducta glandei în sine. Canalele sunt formate prin fuziunea veziculelor secretoare individuale care apar în plasma celulei. Larvele tinere se caracterizează prin faptul că această glandă secretă saliva în ele, iar mai târziu începe să secrete fibre de mătase. La acesta din urmă i se alătură un secret mult mai lichid, insolubil în apă [1] .
Coconii, de exemplu, la reprezentanții genului Cymbex , sunt caracterizați de o mare putere. La eclozare, mușcălele adulte fac o gaură ovală la capătul superior al coconului cu mandibulele [1] .
Glandele secretoare de mătase din larvele muștelor caddis ( Triclioptera ) sunt similare ca structură cu cele ale omizilor fluturi. Majoritatea larvelor de moluște, folosind secretul acestor glande, își fac învelișuri de protecție din grăunte de nisip, reziduuri vegetale, cochilii de moluște etc., lipindu-le împreună cu secreția glandelor. La reprezentanții unor familii ( Hydropsychidae , Rhyncophilidae ), larvele trăiesc liber în apă, eliberând o cantitate mică de secreție a glandelor în nisipul sau nămolul din jur, iar imediat înainte de pupație, își fac coconi din boabe de nisip lipite între ele de pânze de păianjen [ 1] .
La larvele gândacului , glandele secretoare de mătase rămân prost înțelese. Sunt prezenți în larvele unor gândaci de frunze ( Chrysomelidae ), genul Donacia , Haemonia . De asemenea, aceste glande sunt cunoscute la larvele gărgărițelor ( Curculionidae ), de exemplu, genul Hypera [1] .
Dintre reprezentanții Diptera , aceste glande sunt dezvoltate în larvele unor muschi biliari ( Cecidomyidae ), țânțarilor fungici ( Mycetophilidae ) și a altora [1] .
În larvele unui număr de aripioare ( Neuroptera ), precum furnicile ( Myrmeleonidae ) și Hemerobiidae , vasele malpighiene funcționează ca organe de filare [1] .
Glandele de mătase se găsesc și la o serie de adulți (stadii adulte) de insecte [1] .
Glandele secretoare de mătase din reprezentanții ordinului Hemiptera ( Hemiptera ) sunt cunoscute numai la coligări ( Diaspidlnae ). Glandele sunt formate din una sau două celule secretoare de mătase, din care urmează un canal chitinos care se deschide în vârful setei. În invaginația de la baza setei există canale a încă două celule glandulare, care acoperă vârful firului de mătase cu o substanță stabilă chimic [1] .
De exemplu, la Lepidosaptes , aceste glande sunt concentrate pe marginea corpului, în special pe telson. Fire de mătase se formează și pe corpul unei femele, de exemplu din genul Eriopeltis , un cocon, sub care își depune ouăle. După ce depune o porțiune de ouă, femela se târăște înainte, lungind coconul, secretând mătase și depune o nouă porție de ouă. Sub scut, femela depune până la 1500 de ouă, care hibernează după moartea femelei. La Lepidosaphes , coconul este format dintr-un perete inferior exclusiv mătăsos și unul superior, care include și două exuvioane lipite. Firul de mătase este așezat de femelă în bucle lungi, deoarece, evidențiind-o, ea se deplasează înainte, în timp ce capătul abdomenului ei se mișcă alternativ fie la dreapta, fie la stânga. Buclele formate sunt fixate suplimentar cu secreții lipicioase din anus. După depunerea ouălor, corpul femelei secretă doar partea anterioară a coconului [1] .
La mâncătorii de fân, are două perechi de glande - dorsală și abdominală, ale căror canale se deschid între buza inferioară și hipofaringe . Glandele abdominale sunt în esență glande salivare, în timp ce glandele dorsale sunt glande rotative [1] .
Glandele secretoare de mătase la mâncătorii de fân au formă foarte variabilă și pot fi în formă de sac, bifurcate, echipate cu rezervor etc. Unii mâncători de fân au glande secretoare de mătase reduse. Dar la unii membri ai grupului, cum ar fi Amphigerontia , această glandă este bine dezvoltată în ciuda lipsei de rotire [1] .
Membrii ordinului Embioptera au glande secretoare de mătase situate pe picioare. Primul segment al tarsului este de obicei umflat și conține până la 115 glande. Fiecare este rotund; în peretele său există nuclei într-un singur strat, dar nu există limite celulare, iar glanda în sine este sincițială. cavitatea sa este umplută cu un secret care iese printr-un canal căptușit cu celule plate. Acesta din urmă se deschide în partea superioară a excrescentei cuticulare. Plasma glandelor se transformă direct într-un secret. Glandele în sine pot fi distruse periodic în timpul năpârlirii, dar apoi restaurate din cauza hipodermei. Embi construiesc galerii și pasaje din mătase, în care locuiesc [1] .