Словарь, статья из раздела: Строение насекомых

Половая система насекомых

Половая система насекомых – это совокупность органов, отвечающих за размножение. Размножение – это способность воспроизводить идентичных себе особей, присущая всем живым организмам и предназначенная для сохранения вида.

Пример полового диморфизма у клопов

Использовано изображение:^[8]

Пол у насекомых. Отличия между представителями полов

Как правило, насекомые раздельнополы, то есть среди них имеются самцы и самки. Притом у Insecta нередко бывает сильно выражен половой диморфизм – внешние отличия между представителями разных полов. Размеры тела, усиков, наличие крыльев, окраска и другие особенности могут быть признаками диморфизма.^[1] (фото)

Классический пример – «рога» у жуков-носорогов и жуков-оленей, присутствующие у самцов и отсутствующие у самок. У жуков-плавунцов другое отличие: у самцов надкрылья гладкие, а у самок рельефные, ребристые. У самцов большинства прямокрылых имеются звуковые органы, поэтому они способны издавать стрекот, а у самок их нет. Самцы насекомых обычно более активны и подвижны, а самки нередко ведут скрытный образ жизни.^[1]

В ряде случаев отличия между полами минимальны, что часто встречается у бабочек, и в этом случае распознать пол насекомого можно только путем изучения строения его половых органов.^[1]

Некоторые насекомые являются гермафродитами. Например, муха Termitoxenia, обитающая в термитниках, имеет и мужской, и женский половой аппарат, притом в мужском сперматозоиды вырабатываются только в молодом «возрасте» насекомого. А в Калифорнии водятся червецы ицерии (Icerya purchasi), среди которых 1-2% являются самцами, а остальные 98-99% самками. Интересно, что у «самок» имеются и мужские половые органы, которые при отсутствии «настоящих» самцов начинают функционировать. Таким образом, эти червецы способны к самооплодотворению.^[4] У ряда палочников, тлей и других насекомых, у которых самцы встречаются в 1000 и более раз реже самок, размножение большей частью происходит путем партеногенеза.^[5]

Ephemeroptera – насекомые с примитивным

строением полового аппарата

Ephemeroptera – насекомые с примитивным
строением полового аппарата

Использовано изображение:^[6]

Развитие половой системы

На ранних стадиях эмбриогенеза самцы и самки имеют похожее строение половых органов. Они состоят из парных гонад, пары отходящих от них протоков, затем сливающихся в единый канал, и полового отверстия. Половые железы (гонады) разделены на фолликулы – специальные мешочки, в которых будут развиваться клетки.^[1]

В дальнейшем органы специализируются по гендерному признаку, приобретая черты строения, специфические для мужской половой системы и женской половой системы.

Как правило, половое отверстие находится перед анальным сзади от девятого стернита брюшка, у самок оно также иногда находится на VIII стерните.^[1]

Судя по всему, в исходном состоянии от каждой гонады отходил проток, открывающийся на поверхности тела собственным отверстием, и лишь затем протоки объединились внутри тела. Такую догадку энтомологи высказывают в связи с тем, что у ряда примитивных насекомых, например, поденок (Ephemeroptera) (фото), имеются два половых отверстия.^[1]

Брачное поведение насекомых

Как и у многих других живых организмов, у насекомых существуют определенные ритуалы, предшествующие спариванию. Ухаживания и другие церемонии могут длиться у них от нескольких секунд, как у ряда мух (видео) до нескольких часов и даже дней.

Самки, как правило, ведут себя более пассивно; их наиболее распространенный инструмент «соблазнения» – это выделение в воздух феромонов, пахучих веществ, привлекающих самцов. В остальном же их брачное поведение заключается в выражении согласия или несогласие на спаривание с «кандидатами».^[5]

Самцы же обычно действуют очень активно. Они стрекочут, демонстрируют избранницам навыки полета, как бабочки, сражаются друг с другом, как жуки-олени или жуки-носороги, светятся и предпринимают другие не менее затейливые способы заслужить доверие самок. Например, сеноеды сообщают им о своих намерениях, потирая друг о друга ногами и при этом издавая тихий скрипучий звук, жуки-чернотелки стучат брюшком о субстрат, а точильщики в своих ходах методично бьются головой о дерево.^[5]

Некоторые насекомые очень тщательно готовятся к размножению, например, заранее строят дом, в котором поселится новая «семья». Так, жуки короеды прогрызают в дереве особую расширенную входную полость – брачную камеру. Затем в нее приходят несколько самок и начинают строить маточные ходы, расходящиеся в разные стороны от этой камеры.^[3]

Передача сперматофора у

Leptophyes punctatissima

Передача сперматофора у
Leptophyes punctatissima

1 – процесс передачи,

2 – сперматофор под брюшком у самки

Использовано изображение:^[9][8]

Процесс спаривания

Перейдя в стадию имаго, большинство насекомых сразу или практически сразу приступают к размножению. При прямом контакте самец передает самке семенную жидкость, которая поступает в семяприемник и хранится там до момента откладки яиц. Во время откладывания яйца смачиваются семенной жидкостью, сперматозоиды проникают в них и оплодотворяют.

Процесс копуляции может длиться разное время. Интересно, что некоторые насекомые в таком «склеенном» виде могут вести практически обычную жизнь: ходить, питаться, даже летать!^[4]

После спаривания насекомые, как правило, расстаются. Хотя, например, жуки-геркулесы мало того что спариваются 48 часов кряду, потом они еще такое же время остаются неразлучны: самец охраняет самку, чтобы «конкуренты» не оплодотворили ее повторно. А некоторые вообще не отпускают своих партнеров: как всем известно, самки некоторых богомолов откусывают самцам, с которыми они спаривались, голову и поедают их.^[4] Чтобы избежать такой судьбы, некоторые богомолы при помощи специальных желез продуцируют белые пакетики, состоящие из питательных компонентов, и предлагают самкам такие «подарки» взамен своей головы.^[4]

Единственные представители Insecta надолго остаются вместе по обоюдному согласию. Это царицы термитов и их «мужья», которые могут вместе прожить до 15 лет.^[5]

Большинство насекомых, хоть и не все, полигамны. А у некоторых это буквально доходит до абсурда. Так, только что родившиеся самки в муравейнике начинают беспорядочно спариваться со всеми самцами, которых только видят. В результате одна самка может накопить генетический материал от нескольких сотен самцов.^[5]

Если самцы изготавливают сперматофоры (это чаще встречается у примитивных насекомых и клещей), процесс размножения протекает несколько иначе. Они разбрасывают флаконы со сперматозоидами по субстрату, и самки подбирают их своими половыми придатками. Нередко самцы помогают им это делать. Например, у самцов гамазовых клещей на хелицерах имеются специальные выросты (спермодактили) или отверстия, при помощи которых они переносят сперматофоры в генитальное отверстие самок.^[2] Иногда передача сперматофора выглядит как обычный процесс спаривания, только семенная жидкость передается самке в капсуле.^[4] (фото)

После спаривания происходит откладывание оплодотворенных яиц.^[4]

В том случае, когда насекомое является гермафродитом или когда происходит размножение партеногенезом, спаривания у самца и самки не происходит, яйца откладываются неоплодотворенными.^[4]

Воспроизводство потомков сопровождается тем, что организм индивида расходует собственные резервы, необходимые для поддержания его жизнедеятельности. Все ресурсы тратятся на производство спермиев и яиц, что приводит к истощению. Поэтому размножение у насекомых либо проявляется необходимостью дополнительного питания у самок, либо заканчивается их гибелью.^[3]