Glándulas secretoras o giratorias de seda (lat. sericteria ) - glándulas específicas, características de algunas formas larvales y adultas de ciertos grupos de insectos , que liberan una sustancia que se endurece en el aire en un hilo fuerte - seda [1] [2] . Sirve para la construcción de capullos y nidos, plegamiento y enredo de hojas, fijación de la pupa, etc. [1] [2] Morfológicamente, en la mayoría de los casos, estas glándulas corresponden a las glándulas salivales y probablemente se originan de ellas por cambiando la función principal [1] [2 ] [3] .
Las glándulas secretoras de seda son características principalmente de las orugas , pero también se encuentran en las larvas de muchos otros insectos: tricópteros , himenópteros y escarabajos , así como en adultos comedores de heno , embi y cochinillas harinosas . Las glándulas giratorias de orugas, larvas de himenópteros y tricópteros tienen una estructura similar y son glándulas labiales en las que la función de salivación es reemplazada por la función de producción de seda.
Las glándulas giratorias de las orugas se han estudiado mejor en el caso del gusano de seda . Las glándulas secretoras de seda están emparejadas y están formadas por dos estructuras tubulares que se conectan cerca de la entrada a un conducto corto común. La longitud de la glándula en la oruga del estadio tardío es varias veces la longitud del cuerpo mismo. Por ejemplo, en la oruga de la col con una longitud corporal de 36 mm, la longitud de la glándula es de 26 mm; en el gusano de seda , con una longitud corporal de 56 mm, la longitud de la glándula es de 262 mm; en el ojo de pavo real Antheraea yamamai , respectivamente, 100 mm y 625 mm [4] . Debido a esta longitud, las glándulas forman varios bucles en el cuerpo de la oruga. Por peso, las glándulas constituyen hasta el 25% del peso corporal de la oruga. Cada glándula incluye tres secciones, que difieren entre sí en la estructura histológica de los tejidos y fisiológicamente [1] [5] .
La glándula secretora de seda comienza con una sección principal o posterior delgada, repetidamente enrevesada. Se compone de células glandulares grandes con núcleos ramificados distintivos característicos y citoplasma granular . Estas células en realidad secretan la sustancia de seda. Este departamento representa 2/3 de la propia glándula. Él entra en el llamado. depósito - la sección más gruesa, formando tres rodillas rectas. Esta sección sirve como depósito para la secreción secretada por la glándula. La última rodilla pasa a los conductos emparejados derecho e izquierdo, que se conectan más a uno no emparejado, que se abre hacia afuera a través de la papila espinal. En la unión de los conductos emparejados, también fluyen dos pequeñas glándulas de Lyon. En el exterior, toda la glándula está cubierta por una membrana basal [1] .
En toda su longitud, la glándula está predominantemente formada por dos filas de células que tienen una disposición geométricamente correcta en forma de poliedros alternados curvos. Entre las células pasa el canal de la propia glándula. En su interior está revestido de cutícula quitinosa , que está provista, como una tráquea, de un engrosamiento en espiral. Sus células no se dividen durante el crecimiento de la oruga , sino que solo crecen, alcanzando un tamaño gigantesco y en varias especies son incluso visibles a simple vista. Otra característica de las células de la glándula de seda es la ramificación de los núcleos celulares. Estas ramificaciones son muy numerosas, especialmente en el embalse, y ocupan toda la celda. Las células del conducto, por el contrario, tienen núcleos no ramificados. Tal ramificación del núcleo está directamente relacionada con la intensa actividad exocrina de las propias células y está ausente en las orugas jóvenes. Las secciones secretoras de las glándulas están entrelazadas con las tráqueas. Con dos pares de músculos, el reservorio está conectado a la pared del cuerpo y la parte posterior de la glándula está conectada a los intestinos [1] [5] .
Se observan algunas características en el desarrollo de las glándulas de seda de las orugas. En los últimos 4 días de vida de la oruga, cuando todavía se está alimentando, la glándula se desarrolla muy rápidamente y alcanza su peso máximo en poco tiempo. Un día después de comenzar a tejer el capullo, el peso de la glándula disminuye bruscamente y luego continúa disminuyendo aún más, hasta que la oruga termina de tejer el capullo. Las células que producen la seda la sintetizan, aparentemente debido a las sustancias acumuladas [5] .
Las glándulas secretan fibra de seda (seda), que está formada por proteínas: fibroína (70-75% del volumen total) y sericina , que forma la capa superficial de la fibra de seda.
La fibroína proporciona el principal soporte mecánico de la fibra y se caracteriza por su extrema resistencia y gran elasticidad. Es secretado por las células de la parte principal de la glándula y luego ingresa al reservorio, donde se forma una capa de sericina a su alrededor. También está formado por aminoácidos, en su mayoría los mismos que la fibroína, pero sus proporciones cuantitativas son diferentes. Por ejemplo, la sericina se diferencia de la fibroína en su menor contenido de glicol , alanina y tirosina en su composición y en un contenido significativamente mayor de serina y diaminoácidos . La fibra de seda está cubierta en la parte superior con una película de cera, químicamente similar a la cuticulina [1] .
La estructura emparejada de las glándulas también afecta la estructura de la propia fibra de seda. Está formado por las fibras finas derecha e izquierda pegadas entre sí por sericina. La fibra de seda acabada es extremadamente duradera: puede soportar una carga de hasta 46 kg por 1 mm² de sección transversal [5] .
Las glándulas secretoras de seda son de gran importancia en la vida de las orugas. La mayoría de las orugas, inmediatamente antes de convertirse en pupas, se rodean de un capullo, que giran de cierta manera. Muchos tipos de orugas no construyen un capullo real, sino que solo se rodean de una red de hilos individuales. Las orugas de muchas mariposas diurnas están suspendidas previamente para la pupa en varios objetos, rodeándose de un hilo delgado que gira. Las orugas de las mariposas de la familia de los gusanos del saco fabrican cubiertas protectoras o casas para sí mismas pegando partes de hojas, ramitas , etc.
Muchas orugas a edades más jóvenes viven en grupos en los llamados comunes. "nidos de araña", trenzando los extremos de los brotes de plantas forrajeras con seda. Docenas de orugas viven juntas en tales nidos. Estos son, por ejemplo, la polilla de la manzana, la polilla del capullo anillado . Las orugas de especies como el espino y la cola dorada pasan el invierno en estos nidos [1] [5] .
Otras orugas que viven solas pueden enrollar hojas (por ejemplo, la familia de los gusanos de las hojas ) o vivir entre varias hojas pegadas con un hilo. En caso de caída, las pequeñas orugas sueltan un hilo giratorio y, colgando de él, descienden gradualmente al suelo [1] [5] .
Las glándulas secretoras de seda en las larvas de himenópteros suelen estar bien desarrolladas. Por ejemplo, en las larvas de mosca de sierra están formadas por células glandulares esféricas muy grandes (alvéolos), cada una de las cuales tiene un conducto excretor corto que desemboca en el conducto excretor común [1] .
En las larvas de mosca de sierra, las glándulas giratorias son similares a las de las orugas y son dos tubos largos y sinuosos que, comenzando en la parte posterior del cuerpo, avanzan y se unen en un conducto común que se abre en el labio inferior. La glándula está formada por un conducto y numerosos alvéolos situados sobre ella en dos filas y conectados a ella por sus propios conductos. El plasma de estas células se caracteriza por canales ramificados, que se conectan a través de los conductos al conducto de la propia glándula. Los canales se forman por la fusión de vesículas secretoras individuales que surgen en el plasma de la célula. Las larvas jóvenes se caracterizan por el hecho de que esta glándula secreta saliva en ellas, y luego comienza a secretar fibra de seda. A este último se une un secreto mucho más líquido, insoluble en agua [1] .
Los capullos, por ejemplo, en representantes del género Cymbex , se caracterizan por una gran fuerza. Al salir del cascarón, las moscas de sierra adultas cortan un agujero ovalado en el extremo superior del capullo con sus mandíbulas [1] .
Las glándulas secretoras de seda en las larvas de las moscas caddis ( Triclioptera ) tienen una estructura similar a las de las orugas de las mariposas. La mayoría de las larvas de tricópteros, utilizando el secreto de estas glándulas, se hacen cubiertas protectoras a partir de granos de arena, residuos de plantas, conchas de moluscos, etc., uniéndolas con la secreción de las glándulas. En representantes de algunas familias ( Hydropsychidae , Rhyncophilidae ), las larvas viven libremente en el agua, liberando una pequeña cantidad de secreción de glándulas en la arena o el limo circundante, e inmediatamente antes de la pupa, se convierten en capullos con granos de arena pegados por telarañas . 1] .
En las larvas de escarabajo , las glándulas secretoras de seda siguen siendo poco conocidas. Están presentes en las larvas de algunos escarabajos de las hojas ( Chrysomelidae ), género Donacia , Haemonia . También, estas glándulas son conocidas en las larvas de gorgojos ( Curculionidae ), por ejemplo, del género Hypera [1] .
Entre los representantes de los dípteros , estas glándulas se desarrollan en las larvas de algunos mosquitos de las agallas ( Cecidomyidae ), mosquitos fúngicos ( Mycetophilidae ) y algunos otros [1] .
En las larvas de varias crisopas ( Neuroptera ), como las hormigas león ( Myrmeleonidae ) y Hemerobiidae , los vasos de Malpighi funcionan como órganos giratorios [1] .
Las glándulas de seda también se encuentran en varios adultos (etapas adultas) de insectos [1] .
Las glándulas secretoras de seda en los representantes del orden Hemiptera ( Hemiptera ) solo se conocen en las cochinillas harinosas ( Diaspidlnae ). Las glándulas están formadas por una o dos células secretoras de seda, de las que sale un conducto quitinoso que se abre en la parte superior de la seta. En la invaginación en la base de la seta hay conductos de dos células glandulares más, que recubren la parte superior del hilo de seda con una sustancia químicamente estable [1] .
Por ejemplo, en Lepidosaptes , estas glándulas se concentran en el borde del cuerpo, especialmente en el telson. También se forman hilos de seda en el cuerpo de una hembra, por ejemplo del género Eriopeltis , un capullo, bajo el cual pone sus huevos. Después de poner una porción de huevos, la hembra se arrastra hacia adelante, alarga el capullo, secreta seda y pone una nueva porción de huevos. Bajo el escudo, la hembra pone hasta 1500 huevos, que hibernan tras la muerte de la hembra. En Lepidosaphes , el capullo está formado por una pared inferior exclusivamente sedosa y una superior, que también incluye dos exuviums pegados. El hilo de seda lo coloca la hembra en largos bucles, ya que, al resaltarlo, se mueve hacia adelante, mientras que el extremo de su abdomen se mueve alternativamente hacia la derecha o hacia la izquierda. Los bucles formados también se sujetan con secreciones pegajosas del ano. Después de poner huevos, el cuerpo de la hembra secreta solo la parte anterior del capullo [1] .
En los comedores de heno, tiene dos pares de glándulas: dorsal y abdominal, cuyos conductos se abren entre el labio inferior y la hipofaringe . Las glándulas abdominales son esencialmente glándulas salivales, mientras que las glándulas dorsales son glándulas giratorias [1] .
Las glándulas secretoras de seda en los comedores de heno tienen una forma muy variable y pueden tener forma de saco, bifurcarse, equiparse con un depósito, etc. Algunos comedores de heno tienen glándulas secretoras de seda reducidas. Pero en algunos miembros del grupo, como Amphigerontia , esta glándula está bien desarrollada a pesar de la falta de giro [1] .
Los miembros del orden Embioptera tienen glándulas secretoras de seda ubicadas en sus piernas. El primer segmento del tarso suele estar hinchado y contiene hasta 115 glándulas. Cada uno es redondo; en su pared hay núcleos en una capa, pero no hay límites celulares, y la glándula en sí es sincitial. su cavidad está llena de un secreto que sale a través de un canal revestido de células planas. Este último se abre en la parte superior de la excrecencia cuticular. El plasma de las glándulas se convierte directamente en un secreto. Las glándulas mismas pueden destruirse periódicamente durante la muda, pero luego restaurarse debido a la hipodermis. Embi construye galerías y pasajes de seda, en los que viven [1] .