CC BY
40
УДК 595.771
ИЗУЧЕНИЕ ПОЛОВОЙ СЕКРЕЦИИ У САМЦОВ КРОВОСОСУЩИХ КОМАРОВ В ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ
© 2007 Гаджиева С.С.
Дагестанский государственный педагогический университет
Изучена динамика секреторной активности придаточных желез кровососущих комаров. Результаты исследований показали, что количество белка в секрете придаточных желез увеличивается в первые дни после вылета имаго и достигает максимума к третьим суткам, эрекция фибрилл антенн у самцов комаров заканчивается уже в первые сутки после вылета из куколок и такое состояние сохраняется в течение всей жизни имаго.
The dynamics of secretion activity of adventitious glands of blood-sucking mosquitoes has been studied. The results of the studies have shown that the protein amount in the secret of adventitious glands increased in the first days after imago’s flight and reaches the maximum on the third day, the erection of mosquito males fibril antennas ended already in the first day after flight from pupas and this condition remained during the whole life of imago.
Ключевые слова: секреторная активность, придаточные железы, имаго, репродуктивная активность, накопление белка.
Keywords: secretion activity, adventitious glands, imago, reproductive activity, protein accumulation.
В связи с поисками новых способов борьбы с кровососущими комарами возросло внимание исследователей к репродуктивному поведению самцов комаров и появилась необходимость в разработке методов оценки их половой активности и готовности к спариванию. Изучение связи между процессами накопления белка в секрете придаточных желез и началом репродуктивной активности самцов природных популяций явилось предметом исследования в настоящей работе. Материалы и методы Объектами исследования служили комары видов Culex territans Walker и Aedes geniculatus Olivier. Наблюдения проводили с мая по сентябрь 2004 г. в Дагестане.
Для определения возрастных изменений количества белка в секрете придаточных желез использовали комаров, выведенных из собранных в природе куколок. Взрослых комаров содержали в садках, C.territans - в лаборатории при температуре +21+230С, относительной влажности 70-
80% и естественном освещении, A.genicu-latus - в природе. Самцы в каждом садке отличались по возрасту не более чем на 1012 часов. Выделения придаточных желез, экстракцию белка и определение его количества выполняли по методике, описанной Лачиновой и др. [2, 3]. Опыты проводили ежедневно в одно и то же время в течение шести суток после вылета у A. geniculatus и восьми суток у C. territans. Для каждого определения брали 8 пар придаточных желез самцов A. geniculatus и 18 пар - C. terri-tans. Было также установлено количество белка в придаточных железах обоих видов в природе.
Одновременно проводили наблюдения за репродуктивной активностью самцов, содержащихся в садках. Для оценки их состояния в качестве критериев использовали эрекцию фибрилл антенн, которая предшествует половой восприимчивости самцов [6], реакцию на летящих самок и искусственные тональные сигналы, близкие к основной частоте звука полета са-
мок. Реакцию на самок проверяли, внося в садок закрепленную на нейлоновой нити особь, сохранившую способность к полету. За положительный ответ считали подлет к самке и попытку копулировать, а также подлет к источнику звука и посадку на него.
Результаты и обсуждение
В результате наших исследований установлено, что в природных популяциях началу брачных отношений комаров предшествует длительный период поло-
вого созревания. Придаточные железы самцов С. (гггНат имеют форму цилиндра, конуса или яйцевидную форму. Секрет представляет собой прозрачную жидкость [1]. Изучение динамики секретной активности придаточных желез показало, что количество белка увеличивается в первые дни вылета имаго и достигает максимума к третьим суткам (табл. 1). В дальнейшем наблюдается понижение количества белка (к пятым суткам) и повышение к седьмым суткам.
Таблица 1
Возрастные изменения объема придаточных желез и количества секрета в них у самцов C. territans Walker
( ) ( ) ( )
1 2 423±21 0,73±0,05
2 2 451 ±18 0,86±0,04
3 2 492±28 1,28±0,06
4 2 411±12 1,15±0,4
5 2 446±26 1,11 ±0,04
6 2 441 ±23 1,30±0,05
7 2 462±27 1,38±0,05
8 2 490±35 1,22±0,05
4 602±17 1,23±0,05
Дальнейшие наблюдения показали, что эрекция фибрилл антенн у самцов С. ґгггіґст заканчивается уже в первые сутки после вылета из куколок и такое состояние антенн сохраняется неизмененным на протяжении всей жизни имаго. Но, несмотря на это, реакция на звуки летящих самок и искусственные сигналы была обнаружена у единичных особей только в возрасте 40-52 ч и у всех подопытных насекомых в возрасте 58±4ч
после вылета. Сопоставление этих данных с результатами исследования половой секреции самцов показывает, что развитие репродуктивной активности коррелирует с процессом наполнения секретом придаточных желез.
Возникновение реакций на искусственные звуки и звуки полета самок совпало с началом роения самцов и наблюдалось в основном в период роения.
Таблица 2
Возрастные изменения объема придаточных желез и количества секрета в них у самцов A. geniculatus Olivier
( ) ( ) ( )
1 3 796±54 1,21 ±0,4
2 3 805±48 1,64±0,12
3 3 891 ±72 1,98±0,10
4 3 912±62 2,54±0,18
5 3 992±54 2,86±0,14
6 3 810±82 2,92±0,15
7 3 935±84 3,25±0,18
905±92
3,78±0,15
5
Результаты наблюдения за процессом накопления белка в придаточных железах самцов A. geniculatus показали, что у них этот процесс шел медленнее, чем у C. ter-ritans, и достигал максимума только на пятые сутки (табл. 2). Выпрямление фибрилл антенн, появление реакции на звуки полета самок и искусственные сигналы наблюдались у некоторых насекомых в возрасте четырех суток и у всех подопытных самцов - на пятые сутки. Анализ состояния придаточных желез роящихся в природе комаров показал, что количество белка в них находится на максимальном уровне. Естественно, у A. geniculatus, как и у C. territans, начало репродуктивной активности самцов сопряжено с деятельностью придаточных желез и совпадает с максимальным наполнением их секретом.
При наблюдениях за спариванием самцов A. geniculatus Olivier нами было установлено, что встреча особей противоположных полов может происходить
вне роя в период сумеречного роения. Поэтому было проведено исследование состояния придаточных желез самцов в различных ситуациях (табл.3). Вне роя отлавливали спаривающихся насекомых, когда совершавший свободный полет самец соединялся с самкой. Затем насекомых, вылетающих из роя, - в тот момент, когда самец прекращал роение и начинал свободный полет, покидая зону роения. В обоих случаях количество белка в секрете придаточных желез было почти одинаковым и совпадало с таковым у роящихся особей. В то же время у нероившихся комаров количество белка несколько меньше и достоверно отличается от уровня, установленного в других поведенческих ситуациях. Таким образом, независимо от места встречи особей противоположных полов - в рое или вне роя - в осеменении самок принимают участие самцы с максимально наполненными придаточными железами.
Таблица 3
Количество белка в секрете придаточных желез самцов A. geniculatus Olivier в различных поведенческих ситуациях
( )
4 3,45±0,21
2 3,32±0,12
2 3,40±0,05
4 3,06±0,14
Продолжительность полового созревания у A. geniculatus Olivier составляла 4-5 суток, а у C. territans - 2-3 суток. Этот период сопровождался физиологическими перестройками в репродуктивной системе самцов. Известно, что основные процессы сперматогенеза у самцов комаров происходят на стадии куколки [4]. Сперматозоиды активируются через несколько часов после вылета имаго и перемещаются из семенников в везикулы. Максимальная наполненность везикул наблюдается через 48 часов после отрож-дения имаго из куколки [5]. Параллельно активации сперматозоидов происходит накопление секрета в придаточных желе-
зах. Анализ полученных нами данных свидетельствует, что начало репродуктивного поведения самцов природных популяций совпадает с максимальным наполнением секретом придаточных желез. Количество белка в них увеличивается за период полового созревания у А. geniculсtus в 2-2,5 раза, а у С. іеггіїст - в 1,5 раза по сравнению с односуточными самцами.
Сравнение уровня белка в секрете придаточных желез самцов, содержавшихся в садках и роившихся в природе, показало, что в роях присутствуют комары с максимально заполненными придаточными железами. Способность к рое-
нию проявляется в онтогенезе насекомого как результат достижения им половой зрелости, и состояние роящихся особей можно определить как состояние готовности к спариванию.
Общепринятым методом оценки половой зрелости самцов комаров является учет осемененных самок. Результаты наших исследований показывают, что в этих случаях половую зрелость самцов можно установить по количеству белка в секрете их придаточных желез.
Таким образом, использованный нами метод имеет высокую точность и дает хорошие результаты. Процесс накопления белка в придаточных железах до максимального уровня не нарушается у самцов природных популяций при содержании их в лаборатории. Благодаря этому данный метод позволяет установить сроки начала репродуктивной активности и может быть применен при определении сроков выпуска в природу стерильных или генетически измененных самцов комаров.
Примечания
1. Джандарова Д.Т. Биология и экология комаров группы Culex [Diptera] в условиях Низменного Дагестана // Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - Махачкала, 1997. - 20 с. 2. Лачинова Р.И.и др. Возрастные изменения количества белка в секрете придаточных желез самцов Aedes aegypti (L.) //Мед. паразитол. и пара-зитарн. болезни. 1979. Т. 47. № 3. - С. 56-60. 3. Лачинова Р.И., Захарченко О.В. Пути повышения эффективности выделения и оценки количества полового секрета в придаточных железах самцов комаров // Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. 1983. Т. 51. № 1. - С. 63-66. 4. Jones J.C. Spermatocysts in Aedes aegypti L. // Biol. Bull. (Woods Hole). 1967. Vol. 132. - PP. 23-33. 5. Lum C.T.M. The reproductive system of some Florida mosquitoes. 2. The male accessory glands and their role // Ann. Ent. Soc. Amer. 1961. Vol. 54, 3. - PP. 430-433. 6. Roth L.M. A study of mosquito behaviour. An experimental laboratory study of sexual be-
haviour of Aedes aegypti L // Amer. Midl. Nat. 1948. Vol. 40. - PP. 265-352.
