Metapleural körtel

Metapleural körtel (Metapleural gland, metasternal / metathoracal gland) är en specifik körtel av extern sekretion, karakteristisk endast för myror , som huvudsakligen utför en skyddande antibiotisk roll. Den är belägen i den nedre laterala delen av metathorax. En av huvuddragen i familjen Formicidae , eftersom denna körtel finns i nästan alla moderna myrarter (med sällsynta undantag som uppstod sekundärt) [1] [2] [3] .

Beskrivning

Metapleuralkörteln producerar antibiotikakomponenter som ackumuleras i en reservoar som finns på baksidan av bröstet . Dessa reservoarer kallas även bullas och de varierar i storlek mellan olika myrarter samt mellan kaster av samma art. Hos vissa myror utsöndrar järnet även larmferomoner och repellerande medel för att skydda mot fiender [1] [3] .

Träningsmyror applicerar utsöndringen av metapleuralkörteln på ytan av exoskelettet . Detta hämmar tillväxten av bakterier och svampsporer på myrorna och i deras bon [5] [2] [3] .

Hos vissa myror av Crematogaster- släktet ( Crematogaster difformis och Crematogaster inflata -arter av undersläktet Physocrema ), kan arbetare utsöndra skyddande sekretoriska droppar, lagra dem på de rundade körtelutloppen och sedan ta bort dem tillbaka in i förmaket (Buschinger & Maschwitz, 1984; Maschwitz, 1974) [6] . De neuromuskulära mekanismerna som ligger bakom denna kontrollerade frisättning och retraktion förblir fortfarande outforskade [3] . Dessutom är det dessa myror ( Crematogaster av undersläktet Physocrema ) som har de största hypertrofierade förstorade metapleurala körtlarna. Hos Crematogaster inflata myror har de 1400 sekretoriska celler, är förskjutna framåt och är belägna i korsningen mellan prothorax och mesothorax. Hålen i körtlarna har en diameter på cirka 80 mikron, och själva körteln har en längd på upp till 700 mikron. Hemligheterna hos en så stor körtel spelar rollen som skydd mot stora leddjur och små ryggradsdjur. Hos de lövskärande myrorna Atta och Acromyrmex innehåller körteln 400-1200 sekretoriska celler var, medan det hos relikarten Aneuretus simoni endast 14 celler [7] .

Även om den metapleurala körteln anses vara en viktig komponent i myrimmunitet , har vissa arter av dessa sociala insekter förlorat sin specifika körtel under evolutionen. Körteln saknas hos trädlevande vävmyror [8] , såsom medlemmar av släktena Oecophylla , Camponotus och Polyrhachis . Till en början trodde man att deras exponering för mikroparasiter, på grund av deras trädlevande livsstil, inte var lika hög som för markmyror. Nyligen arbete har visat att istället för metapleural utsöndring, kan dessa myror använda andra former av försvar mot parasiter, såsom förbättrad grooming och gift . Körteln saknas hos slavmyror , men de så kallade slavmyrorna som de använder och som tar hand om både sina ägare och sin yngel har det [9] .

Biokemi

De mest studerade i sådana grupper som lövskärande myror av släktena Atta och Acromyrmex (43 komponenter hittades i deras metapleurala körtel), eldmyror Solenopsis (19 ämnen) och myror av undersläktet Physocrema från släktet Crematogaster (16 ämnen). Det finns vissa kemiska skillnader mellan dem. Karboxyl- och fettsyror dominerar i bladskärare och eldmyror, medan fenolkomponenter dominerar hos Physocrema ( Crematogaster ) arter. Proteinkomponenter har en betydande del av utsöndringen av metapleurala körtlar i bladskärare Atta spp. (Maschwitz et al., 1970; do Nascimento et al., 1996). Endast fem substanser detekterades samtidigt i utsöndringen av metapleurala körtlar hos de studerade arterna av lövskärande myror: myrmikacin (C 10 H 20 O 3 , 3-hydroxydekansyra), β-indolättiksyra (C 10 H 9 NO 2 ), fenylättiksyra (C 6 H 5 CH 2 COOH), 3-hydroxidodekansyra, margarinsyra (C 17 H 34 O 2 ) [3] . myrmicacin (C 10 H 20 O 3 ) var den första komponenten i metapleurala körtlar som hittades i bladskärare, 1971 med Atta sexdens (Schildknecht & Koob, 1971). Samtidigt ansågs det vara den första herbiciden som produceras av insekter [10] . Senare hittades myrmikacin i flera andra arter ( Atta cephalotes , Acromyrmex octospinosus , Acromyrmex subterraneus ) (do Nascimento et al., 1996; Ortius-Lechner et al., 2000) [3] [11] [12] .

Huvudkomponenterna i utsöndringen av de metapleurala körtlarna hos Crematogaster-myror ( Crematogaster difformis och Crematogaster inflata - arter från subgenus Physocrema ) är alkylfenoler och alkylresorcinoler (6-alkylsalicyl- respektive 6-alkylresorcylsyror). De har antimikrobiella och avvisande egenskaper. Likaså hittades mellein (3,4-dihydro-8-hydroxi-3-metylisokumarin) även i C. difformis, som tidigare hittats hos vissa myror (i underkäkskörtlarna hos Camponotus femoratus ) , termiter och nattfjärilar [7] [13] [14] .

Oljesyra ( C 17 H 33 COOH ), stearin (C 18 H 36 O 2 ) , linolsyra (C 18 H 32 O 2 ) och palmitin (C 16 H 33 O 2 ) fettsyror [15] .

Se även

Anteckningar

  1. 12 Bert Holldobler . På myrornas metapleuralkörtel  (neopr.)  // Psyche . - 1984. - T. 91 , nr 3-4 . - S. 201-224 . - doi : 10.1155/1984/70141 .
  2. 1 2 D. Veal, Jane E. Trimble & A. Beattie. Antimikrobiella egenskaper hos sekret från metapleuralkörtlarna i Myrmecia gulosa (den australiska tjurmyran)  (engelska)  // Journal of Applied Microbiology : journal. - 1992. - Vol. 72 , nr. 3 . - S. 188-194 . - doi : 10.1111/j.1365-2672.1992.tb01822.x .
  3. 1 2 3 4 5 6 Sze Huei Yek och Ulrich G. Mueller. Myrornas metapleurala körtel  (neopr.)  // Biological Review (Cambridge Philosophical Society). - 2010. - T. 86 , nr 4 . - S. 774-791 . - doi : 10.1111/j.1469-185X.2010.00170.x . ISSN: 1469-185X
  4. Andrew J. Beattie, Christine Turnbull, Terryn Hough, Sieglinde Jobson och R. Bruce Knox. Pollens och svampsporers sårbarhet för myrsekret: bevis och några evolutionära implikationer  // American Journal of Botany  :  journal. - Botanical Society of America , 1985. - Vol. 72 , nr. 4 . - P. 606-614 . - doi : 10.2307/2443594 .
  5. Maschwitz, U. (1974). Vergleichende Untersuchungen zur Funktion der Ameisenmetathorakaldr¨use. - Oecologia 16, 303-310.
  6. 1 2 Johan Billen, Rosli Hashim och Fuminori Ito. Funktionell morfologi av metapleuralkörteln hos arbetare av myran Crematogaster inflata (Hymenoptera, Formicidae)  (engelska)  // Invertebrate Biology : journal. - 2011. - Vol. 130 , nr. 3 . - S. 277-281 . - doi : 10.1111/j.1744-7410.2011.00230.x .
  7. Rebecca N. Johnson, Paul-Michael Agapow & Ross H. Crozier. En trädö-strategi för att sluta sig till fylogeni i myrunderfamiljen Formicinae, med särskild hänvisning till vävningens utveckling  // Molecular Phylogenetics and Evolution  : journal  . - Academic Press , 2003. - Vol. 29 , nr. 2 . - s. 317-330 . - doi : 10.1016/S1055-7903(03)00114-3 . — PMID 13678687 . Arkiverad från originalet den 6 april 2012. Arkiverad kopia (inte tillgänglig länk) . Hämtad 10 juli 2015. Arkiverad från originalet 6 april 2012. 
  8. Bert Hölldobler & Wilson, Edward Osborne . Myrorna  (neopr.) . - Berlin: Springer , 1990. - ISBN 978-3-540-52092-4 .
  9. Schildknecht, H. & Koob, K. (1971). Myrmicacin, den första insektsherbiciden. - Angewandte Chemie 10, 124-125.
  10. Gör Nascimento, RR, Schoeters, E., Morgan, ED, Billen, J. & Stradling, DJ (1996). Kemi av metapleurala körtelsekret från tre attinmyror, Atta sexdens rubropilosa, Atta cephalotes och Acromyrmex octospinosus (Hymenoptera: Formicidae). - Journal of Chemical Ecology 22, 987-1000.
  11. Ortius-Lechner, D., Maile, R., Morgan, E.D. & Boomsma, JJ (2000). Metapleural körtelsekretion från bladskärmyran Acromyrmex octospinosus: Nya föreningar och deras funktionella betydelse. — Tidskrift för kemisk ekologi . 26, 1667-1683.
  12. Jones TH, Brunner SR, Edwards AA, Davidson DW, & Snelling RR 2005. 6-Alkylsalicylsyror och 6-alkylresorcylsyror från myror i släktet Crematogaster från - Brunei. — Tidskrift för kemisk ekologi. 31:407-417.
  13. Attygalle, A.B., Siegel, B., Vostrowsky, O., Bestmann, H.J. & Maschwitz, U. (1989). Kemisk sammansättning och funktion av metapleural körtelsekretion hos myran, Crematogaster deformis Smith (Hymenoptera: Myrmicinae). - Journal of Chemical Ecology 15, 317-328.
  14. Aivlé Cabrera, David Williams, José V. Hernández, Flavio H. Caetano och Klaus Jaffe. Metapleurala och postfaryngeala körtelsekret från arbetare av myrorna Solenopsis invicta och S. geminata  (engelska)  // Chemistry & Biodiversity : Journal. - 2004. - Vol. 1 . - s. 303-311 . — ISSN 0965-1748 .

Litteratur

Länkar