Перейти к содержанию

Органы Пендерграста

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис

Органы Пендерграста (Pendergrast’s organs) развиты на нижней стороне брюшка некоторых клопов из семейства древесных щитников (Acanthosomatidae, Pentatomoidea, Heteroptera). У некоторых его представителей, которые не охраняют своё потомство, самки обмазывают яйца во время их откладки. Эти клопы обладают парами сложных органов на брюшке (называемые органами Пендерграста, по имени изучавшего их и клопов новозеландского энтомолога J. G. Pendergrast). Самки трутся об них задними лапками во время яйцекладки, а затем прикрепляют яйца к месту откладки и наносят их выделения на каждое яйцо задними ногами, что, как предполагается, обеспечивает защитную функцию от врагов. Приобретение материнской заботы коррелирует с уменьшением или отсутствием органов Пендерграста у разных видов и родов клопов, что предполагает эволюционный компромисс между этими двумя признаками в результате физиологических затрат[1][2].

Описание

Орган Пендерграста (ПО) представляет собой пару дискообразных, вдавленных, сетчатых участков (бороздок), расположенных сублатерально на V—VII, VI—VII или VII стернитах брюшка самки, с сильно измененной кутикулой (протоки, поры и волоски) и многочисленными расположенными под ней и тесно связанными секреторными клетками в эпидермальном слое[1][3]. Хотя до сих пор не было опубликовано прямых экспериментальных доказательств, секреция органа предположительно функционирует как репеллент против хищников и паразитоидов, что может рассматриваться как форма материнской заботы, если вещества могут эффективно повысить выживаемость яиц[1][2][4].

У большинства видов Acanthosomatidae органы Пендерграста расположены на брюшных сегментах VI и VII. Бороздки несут многочисленные щетинки и имеют более или менее овальную форму с большим диаметром, обычно ориентированным по дорсовентральной оси. У клопов рода Elasmostethus дорсовентральный диаметр составляет около 0,5 мм. Размер и количество щетинок различаются между бороздками брюшных сегментов VI и VII. У большинства видов Acanthosomatidae бороздки VII брюшного сегмента больше и содержат больше щетинок, чем бороздки VI сегмента. Длина щетинок варьирует от 0,4 мм до 0,6 мм. На СЭМ-фотографиях между щетинками можно обнаружить протоки, открывающиеся в поры диаметром 10 мкм. Эпидермис, лежащий под сетчатыми участками, намного толще, чем окружающая эпидермальная ткань[1].

Распространение и эволюция

У всех исследованных видов Abulites, Aesepus, Duadicus, Microdeuterus, Nopalis, Sangarius, Stauralia и Tolono органы Пендерграста присутствуют только на VII сегменте брюшка. В то время как большинство видов рода Lindbergicoris похожи на примитивные виды Acanthosomatidae в отношении органов Пендерграста, L. pulchellus, L. elegantulus и L. elegans имеют органы Пендерграста только на VII сегменте брюшка. У Galgacus labidus эти оргнаны присутствуют только на VII сегменте брюшка. Виды Sniploa obsoletus и Praesus incarnatus уникальны в отношении количества и формы сетозных участков. У Sniploa obsoletus сетчатая зона органов Пендерграста не только покрывает брюшные сегменты V, VI и VII, но и образует однородную, единую область. У видов родов Agamedes, Bebaeus, Catadipson, Mahea, Phorbanta, Elasmucha, Ibocoris, Proctophantasta и Uhlunga органы Пендерграста полностью отсутствуют[1].

Поскольку орган Пендерграста гомологичен дисковидному органу клопов из семейства Lestoniidae, родственной группы Acanthosomatidae, которые образуют общую кладу Lestoniidae + Acanthosomatidae, то его рассматривают исходным для них. Предположительно, он является характерным признаком для Acanthosomatidae; следовательно, его утрата является производной. Реконструкция предкового состояния предполагает, что материнская забота самок клопов о яйцах и личинках, скорее всего, была приобретена в присутствии органа Пендерграста. Более того, после появления материнской заботы не было обнаружено никаких вторичных потерь[2][5].

Примечания

  1. Перейти обратно: 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Fischer C. The biological context and evolution of Pendergrast’s organs of Acanthosomatidae (Heteroptera, Pentatomoidea) // Hug the bug – For love of true bugs. Festschrift zum 70. Geburtstag von Ernst Heiss. Denisia. 19th ed. / Rabitsch W., editor. — 2006. — С. 1041–1054.
  2. Перейти обратно: 2,0 2,1 2,2 Tsai J.F., Kudo Si., Yoshizawa K. Maternal care in Acanthosomatinae (Insecta: Heteroptera: Acanthosomatidae) — correlated evolution with morphological change (англ.) // BMC Evolutionary Biology : Журнал. — BioMed Central Ltd, Springer Nature, 2015. — Vol. 15, no. 258. — P. 1—13. — ISSN 2730-7182. — doi:10.1186/s12862-015-0537-4.
  3. Pendergrast J. G. Setose areas on the abdomen in female of some Acanthosominae (Heteroptera, Pentatomidae). Entomologist. 1953; 86:135—138.
  4. Fischer C. Das Pendergrast-Organ der Acanthosomatidae (Heteroptera, Pentatomoidea): Schutz des Eige1eges vor Raubern und Parasiten? Sitzungsb Ges Naturforsch Freunde Berlin (NF). 1994; 33:129—142.
  5. Fischer C. The disc-like organ of the Lestoniidae (Heteroptera: Pentatomoidea), with remarks on lestoniid relationships. Insect Syst Evol. 2000; 31:201—208.

Литература

  • Aldrich J. R. (1988). Chemical ecology of the Heteroptera. Ann Rev Entomol. 1988; 33:211—238.
  • Grozeva S., Stoianova D., Konstantinov F., Simov N., Kuznetsova V. G. (2022). A synopsis of the numbers of testicular follicles and ovarioles in true bugs (Heteroptera, Hemiptera) — sixty-five years of progress after J. Pendergrast’s review. ZooKeys 1136: 71—123. https://doi.org/10.3897/zookeys.1136.96431
  • Pendergrast J. G. (1957). Studies on the reproductive organs of the heteroptera with a consideration of their bearing on classification. Transactions of the Royal Entomological Society of London. Volume 109, Issue 1, June 1957. Pages 1—63. https://doi.org/10.1111/j.1365-2311.1957.tb00133.x pdf