Внешнее строение

Биология медоносной пчелы / Внешнее строение

Страница 10

Все слои кутикулы снизу доверху пронизаны многочисленными поровыми канальцами, которые начинаются от эпидермиса и обеспечивают связь с наружной поверхностью покрова. Внутри поровых канальцев проходят нитевидные отростки эпидермальных клеток. Поровые канальцы участвуют в синтезе и транспортировании веществ, формирующих эпикутикулу.

Эпикутикула - наружный, самый тонкий слой кутикулы, она не содержит хитина. Ее главную часть составляет кутикулин - вещество, включающее жиро- и воскоподобные соединения. Восковой слой играет роль барьера, ограничивающего транспирацию и защищающего насекомых от потерь воды. Доказано, что „критическая температура", при которой водопроницаемость покровов резко возрастает, совпадает с температурой плавления воскового слоя.

Воска эпикутикулы обычно покрываются сверху тонким цементным слоем, который выделяется многочисленными кожными железами. В состав этого слоя входят вещества, сходные с шеллаком. Они создают лаковое покрытие эпикутикулы и обеспечивают механическую защиту легкоповреждаемого воскового слоя.

Кутикула в основном состоит из органических веществ, а неорганические соединения составляют менее 1% сухой массы. Наиболее важными органическими соединениями кутикулы являются хитин, белки, липиды и фенолы. Хитин составляет от 25 до 60% сухого вещества кутикулы. Совместно с белками он формирует основную часть наружного скелета насекомых. Физико-химические свойства хитина подробно изучены. Он нерастворим в воде, щелочах и органических растворителях, но растворяется в крепких минеральных кислотах. В концентрированных растворах солей он растворяется, превращаясь в коллоидную массу. При нагревании с едким кали образуется хитозан, легкораство-, римое соединение в сильноразбавленных кислотах.

По химической природе хитин — высокомолекулярный азотсодержащий полисахарид, который напоминает гликоген или целлюлозу, но в отличие от этих соединений содержит аминогруппу NH, связанную с ацетильной группой 0 = С-СН3. Исходным продуктом для синтеза хитина служит глюкоза.

Вопрос о проницаемости кутикулы пчел имеет огромное значение для понимания взаимоотношения их со средой и защиты от отравлений. Кутикула может не только затруднять, но и облегчать проникновение химических веществ через покровы. Высокая проницаемость покровов пчел для контактных инсектицидов связана со способностью этих ядов растворяться в восках эпикутикулы и с их абсорбцией хитином эндо- и экзокутикулы.

Некоторые инсектициды вызывают нарушение пассивного и активного транспорта воды через покровы. Так, при отравлении хлорорганическими инсектицидами из организма насекомых быстро уходит вода в результате испарения через кутикулу и дыхальца. К числу инсектицидов, в наибольшей степени нарушающих процессы водообмена, относятся фосфорорганические яды и соединения из группы пиретрина.

Установлено, что те яды, которые растворимы в органических растворителях, легко проникают через кутикулу в организм при контакте насекомого с ядом. Объясняется это присутствием в кутикуле липоидов, которые не являются для таких ядов барьером.

Поверхность кутикулы пчелы густо покрыта волосками разнообразной величины и строения, что, несомненно, играет определенную роль в терморегуляции. Установлена прямая корреляционная зависимость между опушенностью тела пчел и их зимостойкостью. Волоски задерживают механические примеси воздуха при дыхании. На груди и ножках у пчелы развиваются разветвленные и пористые волоски, которые удерживают пыльцевые зерна цветков. На некоторых местах тела вырастают особо большие и прочные волоски — щетинки, выполняющие определенные механические функции. Начало волоску дает трихогенная клетка, расположенная в эпидермисе. Она образуется в процессе развития кутикулы.