Живородящая тля

Темп размножения тлей настолько впечатляет, что если бы не было их естественных врагов, то количество этих насекомых могло бы покрыть поверхность Земли слоем по колено! Однако благодаря божьим коровкам, личинкам златоглазок и наездникам, численность тлей регулируется.

Самки тлей способны производить себе подобных путем партеногенеза, без оплодотворения, что позволяет им быстро захватить весь ваш огород или сад. Одна тля может родить за день 5–6 нимф и даже больше.

Партеногенез у тлей является удивительным механизмом, который позволяет им адаптироваться к различным условиям среды и быстро увеличивать свое население. Этот процесс обеспечивает тлей преимущество в борьбе за выживание и питание.

Несмотря на то, что тлей являются одними из самых распространенных вредителей садов и огородов, их численность эффективно контролируется природными хищниками. Божьи коровки, личинки златоглазок и наездники играют важную роль в балансе экосистемы и предотвращают избыточное размножение тлей.

Хищная личинка божьей коровки галиции шестнадцатипятнистой (вероятнее всего) поймала несчастную тлю. А впрочем, их там еще сотни, если не тысячи. Фото Юлии Михневич, Москва, 1 октября 2024 года

Типичный годовой жизненный цикл тлей включает последовательность партеногенетических поколений, 10–30 в год, за которыми следует половое поколение (такое чередование партеногенеза с другими способами размножения называется циклическим партеногенезом). Зимуют тли в виде холодоустойчивых яиц в диапаузе. Из таких яиц весной вылупляются самки, каждую из которых называют «фундатрикс», или «мать-основательница».

Интересно, что каждая фундатрикс способна породить целое поколение тлей без оплодотворения самцом. Этот процесс, называемый партеногенезом, обеспечивает быстрое размножение и адаптацию к изменяющимся условиям окружающей среды. После нескольких поколений партеногенетических самок, в цикле развития тлей наступает время для появления половых особей, которые обеспечивают генетическое разнообразие и устойчивость популяции.

Жизненный цикл тлей представляет собой удивительное зрелище, где каждое поколение следует за другим, создавая цикл, который повторяется сезон за сезоном. Самки тлей, живородящие и размножающиеся путем партеногенеза, играют ключевую роль в этом процессе. Их дочери, внучки и последующие поколения девиц также продолжают этот уникальный цикл жизни.

Важно отметить, что до наступления поздней осени с ее короткими днями, в популяции тлей преобладают самки. Это время, когда на свет появляются самцы и яйцекладущие самки, и начинается новый этап в их жизненном цикле. Самцы и самки спариваются, а самки откладывают яйца, которые зимуют, готовясь к новому циклу размножения и развития.

Интересно, что весной из зимующих яиц вылупляются фундатриксы, которые становятся основой для нового поколения тлей. Этот процесс продолжается до осени, когда популяция состоит исключительно из самок. Однако, когда наступает поздняя осень, рождаются самцы и яйцекладущие самки, завершая цикл и подготавливаясь к следующему сезону.

Партеногенез, процесс размножения без оплодотворения, является удивительным механизмом, который используют самки тлей для производства потомства. Нимфы, рожденные партеногенетически, проходят через несколько стадий развития, пока не достигнут половой зрелости и не начнут самостоятельно размножаться. У тлей, как и у других насекомых, есть два яичника, состоящих из овариол. Овариолы представляют собой трубчатые структуры, в которых происходит развитие яиц или эмбрионов.

Важно отметить, что количество овариол в яичниках может варьироваться в зависимости от вида насекомого. Например, у гороховой тли обычно по 6-7 овариол в каждом яичнике. Каждая овариола состоит из гермария, где формируются ооциты, и вителлярия, где происходит развитие фолликулов. Этот сложный процесс размножения и развития насекомых является предметом изучения для многих ученых, и он продолжает удивлять и вдохновлять исследователей своей сложностью и эффективностью.

Эмбрионы тлей впервые наблюдал еще сам Левенгук в свой самодельный микроскоп. Разрезанный яичник гороховой тли представляет собой удивительное зрелище, где на кончиках радиально расположенных овариол находятся гермарии. Эмбрионы развиваются последовательно в отдельных овариолах (одна из которых выделена), поэтому в одном яичнике можно наблюдать ряд стадий развития. Красные точки, представляющие собой глаза развивающихся эмбрионов, добавляют загадочности этому процессу. Фото, сделанное Jim Truman, из статьи T. Miura et al., 2003, "A comparison of parthenogenetic and sexual embryogenesis of the pea aphid Acyrthosiphon pisum (Hemiptera: Aphidoidea)", позволяет увидеть этот уникальный момент в жизни тлей.

Исследования современной науки позволяют нам более глубоко понять процессы питания эмбриона. На ранних стадиях развития эмбриона внутри гермария ооцит питается трофоцитами, которые являются клетками-кормилицами, соединенными с ним трофическим тяжем. Этот процесс обеспечивает не только питательные вещества, но и необходимую энергию для развития эмбриона.

Когда ооцит находится на более поздних стадиях развития, он высвобождается из оболочки фолликула и теряет связь с трофическим тяжем. В это время оболочка овариолы начинает утолщаться, чтобы обеспечить поступление питательных веществ из гемолимфы матери к эмбриону. Этот процесс обеспечивает не только рост и развитие эмбриона, но также поддерживает его жизнедеятельность.

Кроме передачи необходимых веществ, мать-тля также передает эмбрионам симбиотические бактерии рода Buchnera. Эти бактерии играют важную роль в пищеварении и обмене веществ у эмбрионов, способствуя их здоровому развитию и росту. Таким образом, процесс питания эмбриона является сложным и важным для его выживания и развития.

Для понимания процесса передачи симбиотических бактерий Buchnera в эмбрионы гороховой тли необходимо изучить механизм, с помощью которого бактерии проникают в бластоцель через пору, образующуюся в бластодерме зародыша. Этот процесс позволяет передать около тысячи бактерий, которые затем активно размножаются, увеличивая свое количество в 120 раз по мере развития эмбриона.

Симбионты, обитающие в специальных клетках - бактериоцитах или мицетоцитах, играют важную роль в жизненном цикле гороховой тли. У взрослых самок эти клетки расположены в спинной части брюшка рядом с яичниками, обеспечивая необходимое питание и защиту для развивающихся эмбрионов.

Интересно, что передача симбиотических бактерий Buchnera происходит не только в эмбрионах, но и взрослых особей гороховой тли. Этот процесс является ключевым моментом в обеспечении жизнеспособности и размножения этого вида насекомых.

Возможно, одним из самых удивительных аспектов жизни тлей является их способность к "телескопированию поколений". Это означает, что взрослая самка тли может вынашивать не только дочерей, но и внучек! Внутри эмбрионов на поздних стадиях развития уже начинают развиваться новые эмбрионы, что способствует быстрому увеличению численности популяции тлей.

Схема строения овариолы тлей показывает, как ооциты увеличиваются в объеме и дифференцируются по мере продвижения вдоль овариолы. Этот процесс является ключевым для размножения и развития тлей.

Интересно, что исследования показывают, что партеногенетические самки тли могут не только вынашивать потомство, но также обеспечивать его питанием внутри своего тела. Этот уникальный механизм эмбрионального питания способствует успешному выживанию и развитию нового поколения тлей.

Рисунок из статьи J. Bermingham, T. L. Wilkinson, 2009 "Embryo nutrition in parthenogenetic viviparous aphids" демонстрирует сложность и удивительные адаптации в развитии тлей, что делает их одними из наиболее удивительных существ в мире насекомых.

Живорождение у тлей не только обеспечивает высокую выживаемость потомства, но и играет важную роль в адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды. Каждое новое поколение тлей способно быстро адаптироваться к новым условиям благодаря передаче информации о внешних факторах через генетический материал.

Интересно, что полифенизм у тлей проявляется не только в различиях в наличии крыльев, но и в других аспектах их фенотипа. Например, некоторые самки могут рожать крылатых особей, если они ощущают угрозу со стороны хищников или слишком высокую концентрацию особей в популяции.

Этот уникальный механизм адаптации и разнообразия фенотипов у тлей помогает им успешно выживать и размножаться в разнообразных условиях. Полифенизм играет ключевую роль в эволюционном успехе этих насекомых, позволяя им быстро приспосабливаться к изменениям в окружающей среде и обеспечивая высокий уровень выживаемости популяции.

Юлия Михневич в своей книге "Элементы" исследует различные аспекты природы и ее влияние на человека. Она обращает внимание на то, как элементы – земля, вода, воздух и огонь – окружают нас повсюду и оказывают воздействие на наше самочувствие и эмоциональное состояние.

Согласно исследованиям Юлии Михневич, каждый из элементов имеет свои уникальные свойства и символизирует определенные качества. Например, земля ассоциируется с устойчивостью и надежностью, вода – с эмоциями и интуицией, воздух – с мыслями и коммуникацией, а огонь – с энергией и страстью.

Автор также подчеркивает важность баланса между этими элементами для гармонии в жизни человека. Она призывает обращаться к природе, чтобы научиться слушать ее голос и находить вдохновение в ее мудрости.

Источник и фото - ecoportal.su