Эндокринная система насекомых. Значение гормонов.

Эндокринная система насекомых образована разнородными нейросекреторными клетками, ретроцеребральным комплексом, прото-ракальной личиночной железой и нейрогемальными органами. Принимая участие в управлении метаболическими процессами, координируя и интегрируя деятельность разных систем организма, она подчиняется нервной системе и опосредует ее функции на уровне гуморальных влияний. Вместе с тем эндокринная система управляет ходом развития и размножения насекомых.

Нейросекреторные клетки головного мозга выделяют мозговой гормон, функция которого, видимо, разнообразна. В ряде случаев этот гормон контролирует и активирует деятельность переднегрудных желез; при прекращении его выделения у личинок и куколок затормаживается рост и развитие, возникает диапауза. Активационная роль мозгового гормона особенно хорошо изучена у шелкопряда и других чешуекрылых. Мозговой гормон может аккумулироваться в прилежащих и кардиальных телах, также способствуя их активизации.

Переднегрудные, или проторакальные, железы представляют собой пару желез, расположенных в брюшной части переднегруди по бокам переднегрудного ганглия и связанных с последним нервами. Эти железы свойственны личинкам многих многих насекомых и выделяют линочный гормон, или экдизон; его эмпирическая формула С18H30O4, и он был выделен химически в кристаллической форме. Экдизон прекращает диапаузу, вызывает у личинки линьку и регулирует развитие личинки.

Прилежащие, или добавочные, тела располагаются над передней кишкой позади головного мозга, обычно в виде пары округлых образований. Они выделяют ювенильный гормон, или неотенин, свойственны всем крылатым насекомым и части двухвосток как в личиночном, так и во взрослом состоянии. Действие ювенильного гормона состоит в том, что он способствует развитию личиночных органов и припятствует превращению во взрослую фазу, т.е. является ингибитором метаморфоза. Изменение действия ювенильного гормона в течение развития личинки объясняет падением его концентрации в крови, вследствие чего его роль затухает.

Кардиальные тела сходны по форме и положению с прилежащими телами, близко примыкают к ним, но расположены впереди последних связаны нервами с головным мозгом и свойственны личинкам и имаго. Их роль наименее изучена; у тараканов они регулируют секреторную деятельность проторакальных желез.

Личинки двукрылых (diptera) имеют иные особенности эндокринной системы. Она у них представлена так называемой кольцевой железой, расположенной позади мозга в виде небольшого кольца вокруг аорты. Верхняя часть этой железы имеет железистые клетки, соответствующие прилежащим телам, а нижняя – кардиальным телам.

Значение гормонов:

Метаморфоз. Наблюдения над насекомыми выявили роль гормонов в регуляции метаморфоза, причем показано, что ее осуществляют несколько гормонов. На каждом из тех этапов развития, которые сопровождаются метаморфозом, нейросекреторные клетки головного мозга насекомых вырабатывают т.н. мозговой гормон, стимулирующий в проторакальной (переднегрудной) железе синтез стероидного гормона, индуцирующего линьку, – экдизона. В то самое время, когда в организме насекомого синтезируется экдизон, в прилежащих телах (corpora allata) – двух небольших железах, расположенных в голове насекомого – вырабатывается т.н. ювенильный гормон, который подавляет действие экдизона и обеспечивает после линьки следующую личиночную стадию.

Размножение. Эксперименты свидетельствуют о том, что гормоны участвуют в размножении насекомых. У комаров, например, они регулируют как образование яиц, так и их откладку.

Половые различия. Многим беспозвоночным, в том числе и насекомым, свойствен половой диморфизм, т.е. различие морфологических признаков у мужских и женских особей.

Изменение окраски. Способность к изменению окраски тела свойственна многим беспозвоночным, в том числе насекомым, ракообразным и моллюскам.