1.11. Дихальна система
Дихальна система представлена трахеями. Трахеї – це розгалужені трубки ектодермального походження, складаються з одношарового епітелію й вистелені кутикулою. Трахеї відкриваються назовні кількома парами дихалець – стигм. Дві пари стигм розташовані відповідно на середньо- та задньогрудях, та перших п’яти сегментах черевця. Стигми мають замикальний апарат, який обслуговується двома м’язами й має спеціальну систему фільтрації повітря, побудовану з численних розгалужених щетинок. Кожне дихальце обслуговує три поперечні трахеї, з’єднані між собою трьома парами поздовжніх трахей від них відходять розгалуження до всіх органів. Вони закінчуються тоненькими трубочками діаметром 1–2 мкм – трахеолами. Кінці трахеол або лежать на поверхні окремих клітин, або входять всередину. Кисень із трахеол безпосередньо дифундує в клітини, а вуглекислий газ – із тканин у трахеоли [44].
Видільна система представлена мальпігієвими судинами, задньою кишкою, уратними клітинами жирового тіла, перикардіальними клітинами та ін. Основними видільними органами є мальпігієві судини й задня кишка, що функціонують як єдине ціле. Це довгі тоненькі трубочки, які впадають у кишечник на межі середньої та задньої кишок. Протилежні сліпозамкнені кінці їх вільно плавають у гемолімфі. Стінки судин утворені одношаровим епітелієм, зовні вкритим базальною мембраною та м’язовими волокнами. Скорочення м’язів спричиняють рух судин у гемолімфі, мальпігієві судини всмоктують гемолімфу з продуктами обміну. З уратів – солі сечової кислоти – у мальпігієвих судинах утворюється малорозчинна сечова кислота. У задній кишці ректальні сосочки вилучають із цієї рідини й повертають до гемолімфи більшу частину води, поживні речовини та іони неорганічних сполук. Зневоднені кристали сечової кислоти разом із фекаліями виводяться назовні через анальний отвір. У жировому тілі, крім клітин–трофоцитів, які запасають поживні речовини, трапляються також уратні клітини, що нагромаджують сечову кислоту. Нагромаджувальна функція цих клітин має важливе значення в ті періоди розвитку комах, коли виведення екскретів назовні неможливе. Перикардіальні клітини, що оточують спинну кровоносну судину, здатні поглинати великі білкові молекули та різні колоїдні частинки, які потрапляють у гемолімфу [44].
1.12. Особливості розмноження
Яйця мають форму, близьку до циліндричної або схожу в поперечному перерізі на видовжений овал. Хоріон тонкий, без скульптури, білий. Розміри яєць невеликі. Кількість одночасно відкладених самкою яєць може коливатися від одного до десятка. З яєць розвиваються личинки. Личинки скарабеоїдні, С–подібно вигнуті, малорухливі. Має видовжене тіло з помітно склеротизованими покривами, прогнатична голова з редукованою верхньою губою, 10–сегментне черевце, церки на 9–му сегменті черевця, довгі 6–членикові ноги. Перша личинкова стадія виконує функцію пошуку жертви та прикріплення до неї. Друга, третя і четверта личинкові стадії живляться на жертві і мають зовсім інший вигляд – вони сильно депігментовані, мають короткі ноги, редуковані вусики і потовщене тіло. П’ята личинкова стадія не живиться і може розглядатися як передлялечка.
Лялечки голі, дещо нагадують дорослих жуків. Лялечки знаходяться в колисочці, зробленій в ґрунті або в іншому субстраті. Присутні пучки щетинок на спинній і бічній поверхнях сегментів черевця.
Статева система самки складається з пари яєчників, непарного яйцепроводу, придаткових статевих залоз, сім’яприймача. Кожен яєчник складається з яйцевих трубок, які у свою чергу складаються з верхівкової частини – гермарія та базальної – вітелярія. У гермарії утворюються й розмножуються первинні статеві клітини, з яких потім виходять ооцити й живильні клітини. Сформовані ооцити потрапляють у вітелярій, де вони дозрівають, нагромаджують поживні речовини у вигляді жовтка й стають яйцеклітинами. Вітелярій поділений на ряд яйцевих камер. У кожній із них є лише одна яйцеклітина. В міру росту вона наближається до виходу з вітелярія, тому останні яйцеві камери найбільші; у них містяться вже готові до відкладання яйця. Ріст і розвиток яйцеклітини відбуваються за рахунок надходження до неї поживних речовин, що виробляються в живильних клітинах, а також у фолікулярному епітелії, який формує стінки яйцевих камер [38].Після закінчення розвитку яйця фолікулярний епітелій виділяє захисну оболонку – хоріон. Дозрілі яйця з яйцевих трубок потрапляють у парні яйцепроводи, потім – у непарний яйцепровід, а звідти через статевий отвір виходять назовні. У непарний яйцепровід впадає протока сім’яприймача, призначеного для зберігання сперматозоїдів, які потрапляють до нього під час парування. Яйце запліднюється, проходячи через непарний яйцепровід під час відкладання яєць; сперматозоїди в цей час виходять із сім’яприймача й проникають у яйце [41].
Опис методики дослідження
На кожній досліджуваній ділянці встановили по 10 пасток Барбера на відстані 5 м одна від одної. Пастка являла собою прозорий пластиковий стакан об’ємом 250 мл. Пастку влаштовували таким чином: за допомогою лопатки в ґрунті викопували заглиблення розмірами трохи більше, ніж розмір стакана. Потім у це заглиблення вставляли стакан на 0.8 мм нижче рівня поверхні. Це потрібно для того, щоб після засипання землею отвору між стаканом і невідкопаним ґрунтом із подальшим заливанням водою, стакан не піднявся вище рівня поверхні, й відповідно не знизилася продуктивність пастки. Після того, як простір навколо стакана заповнили, пухкий ґрунт заливався водою, аж поки стакан не був міцно закріплений. Через декілька годин, коли висихала вода, пастка ставала готовою для використання. Для запобігання наповнення стакану водою (наприклад під час дощу) у його дні пробивалося декілька дірок голкою. Пастка встановлювалася на ніч (пік активності турунів цього виду спостерігається саме вночі).
Рис. 3.1 Туруни в пастці Барбера
Кожного ранку вміст стаканів пересипали до скляних банок, а стакан, який виконував роль пастки, вимивали і висушували. Це мало на меті запобігти засмічуванню отворів у дні та виключало ймовірність того, що спіймані туруни вилазили зі стакану по брудовим потікам, що, як наслідок, могло вплинути на точність експерименту. Навколо пастки підрізали довгі рослини, щоб під дією зовнішніх умов вони не потрапили до неї.
Із зібраних комах визначали турунів H. rufipes, яких потім переміщали до лабораторного садка. Висловлюємо подяку науковому консультанту за перевірку та допомогу у визначенні досліджуваних тварин та їх кормових об’єктів.
Експерименти проводили у дерев’яно – скляній комірці. У ній встановлювали 150 півлітрових пластикових прозорих садків, 100 з яких на 35% заповнювали піском. Саме в них проводили експеримент з годування H. rufipes. Інші 50 садків заповнювали піском без досліджуваного виду – група контролю. Це мало на меті з’ясувати відсоток всихання корму без втручання H. rufipes. Годування проводили один раз на добу з десятикратною повторюваністю (тобто час, який надавався туруну для визначення його відношення до певного кормового об’єкту дорівнював приблизно 24 години). Маса їжі фіксувалась перед та після її вживання жуком. В експерименті стакани умовно поділено на 10 груп по 15 стаканів у кожній. У десяти стаканах проводили досліди з турунами, а інші п’ять – тільки з піском без H. rufipes. Їжу, яку клали у ці банки, умовно ділиться на групи: рослинна та тваринна. Із рослинної їжі запропоноване листя, плоди, кора або гнилі плоди, мертві туруни.
Рис. 3.3. Пронумеровані садки у комірці.
Рис. 3.2 Чотири групи садків де здійснювалося годування H. rufipes
