Brochosome

Brokosomer (från andra grekiska βρóχoς - nätverkscell och σωμα - kropp) är mikroskopiska granuler med en cellulär struktur som utsöndras av specialiserade sektioner av malpighiska kärl hos hemiptera-insekter från cikadfamiljen ( Cicadelidae ). Med hjälp av benen bär bladhoppare brochosomer till olika delar av kroppsytan. Vissa arter använder också brochosomer för att skydda äggklämmor. Dessa partiklar är en av de naturliga komponenterna i atmosfärisk aerosol .

Historia om upptäckt och distribution

Brochosomer upptäcktes första gången 1952 med hjälp av ett elektronmikroskop på genomskinliga vingar och i vattendroppar efter kontakt med ytan av insekter, inklusive bladhoppare och myggor [2] Senare visades det att brokosomer utsöndras i malpighiska kärl hos bladhoppare [3] . Rapporter om brokosomer som hittats hos andra insekter har inte bekräftats och är vanligtvis resultatet av kontaminering [4] . Brochosomer utsöndras av de flesta arter av lövhoppare som studerats. Hos vissa arter utsöndras brochosomer i alla åldrar efter att de kläckts från ägget, medan de hos andra utsöndras först i vuxenstadiet [5] .

Sammansättning och struktur

Brochosomer består huvudsakligen av proteiner , troligen med vissa lipider . [6] [7] [8] De flesta bladhoppararter utsöndrar ihåliga, sfäriska brochosomer med en bikakeliknande vägg. Diametern på sådana brochosomer är vanligtvis 0,2-0,7 mikrometer. Ofta är de baserade på formen av en stympad ikosaeder , som till exempel en fotboll och fulleren C 60 . Storleken och formen på brochosomer beror på typen av bladhoppare. Hos vissa arter av underfamiljen Cicadellinae utsöndrar honorna stavformade eller rörformade brochosomer av olika former, som används vid äggläggning. [9]

Morfogenes

Brochosomer bildas inuti stora sekretoriska celler i den förtjockade mellersta delen av malpighiska kärlen . De har sitt ursprung som sekretoriska vesiklar ( vakuoler ) fyllda med homogent material, knoppande från Golgi-apparaten och utvecklas gradvis till mogna partiklar, som sprutas ut i stora mängder i kärlets lumen. Mekanismen för brochosombildning har inte klarlagts. [5] [6] [7]

Ansökan till omslag

Strax efter smältning utsöndrar insekten droppar av suspension av brokosomer genom tarmarna, som antingen plockas upp av benen och överförs till nagelbandet, eller (i nymfer) smetas ut över kroppen genom speciella rörelser i buken. [10] [11] Efter att slurryn torkat bearbetas och jämnas brochosomskiktet med snabba rörelser av benen, som är utrustade med rader av specialiserade borst. Vissa arter lagrar torra brochosomer på elytran i form av vita platta sekretfläckar, som förväxlades med fält av vaxkörtlar.

Funktioner

Lagret av brochosomer på nagelbandet gör den superhydrofob . [1] Detta förhindrar att den förorenas av lövhopparnas flytande, ofta sockerhaltiga avföring. [12] I vissa släkten av underfamiljen Cicadellinae , efter äggläggning, pudrar honor epidermis på växten under vilken äggen lades med ett lager av specialiserade stavformade brochosomer. [9] [13] Detta lager saktar ner processen för äggläggning av parasitiska Hymenoptera -kalcider i lövhopparägg. [fjorton]

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Rakitov R. & Gorb SN (2013) Brochosomala pälsar gör lövhoppare (Insecta, Hemiptera, Cicadellidae) integument till superhydrofobt tillstånd. Arkiverad 3 augusti 2017 på Wayback Machine Proceedings of the Royal Society B 7 februari 2013 vol. 280 nr. 1752 20122391, doi : 10.1098/rspb.2012.2391 .
  2. ↑ Tulloch GS, Shapiro JE, Cochran GW Förekomsten av ultramikroskopiska kroppar med bladhoppare och myggor // Bulletin of the Brooklyn Entomological Society. - 1952. - Vol. 47. - S. 41-42.
  3. ↑ Dag MF, Briggs M. Ursprunget och strukturen av brochosomes // Journal of Ultrastructural Research. - 1958. - Vol. 2. - S. 239-244. — PMID 13631751 .
  4. ↑ Rakitov RA Kontaminering som orsak till felaktiga register över brochosomer  // Psyche. - 2011. - doi : 10.1155/2011/767963 .
  5. ↑ 1 2 Rakitov RA Sekretoriska produkter från Malpighian tubuli av Cicadellidae (Hemiptera, Membracoidea): en ultrastrukturell studie // International Journal of Insect Morphology and Embryology. - 1999. - Vol. 28. - S. 179-192. - doi : 10.1078/0044-5231-00025 .
  6. ↑ 1 2 Smith DS & Littau VG (1960) Cellulära specialiseringar i utsöndringsepitelet hos en insekt, 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) Brochosomala beläggningar av integumentet hos bladhoppare (Hemiptera, Cicadellidae). I: SN Gorb (red.), Functional Surfaces in Biology Arkiverad 24 april 2021 på Wayback Machine , Vol. 1, 113-137. ISBN 978-1-4020-6696-2 .
  9. ↑ 1 2 Rakitov RA (2004) Pudring av äggbon med brochosomer och relaterad sexuell dimorfism hos bladhoppare (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 aspetto 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) Beteende efter moulting associerat med malpighiska tubulisekret hos lövhoppare och trädhoppare (Auchenorrhyncha: Membracoidea) . Arkiverad 27 februari 2012 på Wayback Machine European Journal of Entomology 93: 167-184.
  12. ↑ Rakitov R. & Gorb SN (2013) Brochosomer skyddar bladhoppare (Insecta, Hemiptera, Cicadellidae) från klibbiga utsöndringar. Arkiverad 22 december 2015 på Wayback Machine "Journal of the Royal Society Interface" vol. 10:20130445, doi : 10.1098/rsif.2013.0445 .
  13. ↑ Hix RL (2001) Äggläggning och brochosomproduktion observerad hos glasaktigt vingar. Arkiverad 3 mars 2016 på Wayback Machine California Agriculture 50(4): 19-22.
  14. ↑ Velema H.-P., Hemerik L., Hoddle MS & Luck RF (2005) Brochosom influence on parasitization efficiency of Homalodisca coagulata (Say) (Hemiptera: Cicadellidae) äggmassor av Gonatocerus ashmeadi Girault (Hymenoptera: Mymaridae). Ecological Entomology 30: 485-496. doi : 10.1111/j.0307-6946.2005.00731.x

Länkar