Эмбриогенез пауков-птицеедов на примере Psalmopoeus cambridgei


Постоянный посетитель





226 5
Belarus Gomel
1
2 мес. назад
Эмбриогенез пауков-птицеедов на примере Psalmopoeus cambridgei
Эмбриогенез пауков-птицеедов на примере Psalmopoeus cambridgei
Эмбриональное развитие пауков-птицеедов до сих пор является малоизученным, даже при наличии новых методов изучения, использования новейшего оборудования и технологий, применения красителей, позволяющих более наглядно исследовать стадии формирования паука из-за возникающих трудностей при получении потомства в лабораторных условиях, а посему, предлагаю свой метод распознавания этапов эмбрионального развития путем собственной методики. Как уже писалось в статье «British Tarantula Society Journal (2011/vol.27/№1)» разработанная мною методика инкубации яиц птицеедов, находящихся на ранних стадиях развития является пригодной и применимой для каждого, в основе данного эксперимента по изучению развития паучьего яйца использовался инкубатор вышеупомянутой технологии. В качестве объекта исследования был выбран вид Psalmopoeus cambridgei. Пауки рода Psalmopoeus неприхотливы в содержании, неплохо разводятся в неволе и скорость роста/созревания считается высокой при крупных размерах тела, что очень важно для исследования. Половозрелая самка спаривалась с самцом в середине августа, но из-за высокой температуры кладку сделала только 17.11.12г. Кормление тараканами Nauphoeta cinerea, Archimandrita tesselata.

Кокон правильной грушевидной формы (под наружным слоем паутины яйцевой мешок сферической формы), забота о потомстве имела место (Самка охраняла будущее потомство, переворачивала кладку регулярно). Мною был назначен срок изъятия на 8й день с момента откладки яиц: к этому времени яйца (если они конечно оплодотворенные) предположительно должны пройти период дробления и находятся в стадии прогрессирующего развития первичной пластинки. Я не рекомендую вскрывать коконы пауков, относящихся к п/сем. Selenocosmiinae раньше 8го дня (вот почему наблюдать дробление не представляется возможным) благодаря тонкой яйцевой оболочке и создающейся яйцевой жидкостью влажности в паутинном коконе. Лучшим объектом исследования могли бы стать пауки п/сем Ornithoctoninae, яйца которых становятся рассыпчатыми на 2й день с момента откладки, но, к сожалению достаточно сложны как в содержании, так и в разведении; большинство представителей п/сем Theraphosinae исключаются из-за длительных сроков созревания, либо мелких размеров яиц.
Все яйца Psalmopoeus cambridgei были помещены в инкубатор на 8й день, а с помощью отбора наиболее прогрессирующих в развитии (глянцевые, набухшие яйца с хорошо заметной при нижнем освещении белесой туманностью) из которых было отобрано 40шт самых крупных (0,3см), и отсева неоплодотворенных яиц (подсыхающие, совершенно прозрачные яйца), отобранные яйца поместились в отдельный инкубатор для дальнейшего детального изучения.

Эти яйца подвергались ежедневной фотосъемке посредством USB- микроскопа на протяжении всех этапов развития (увеличение 60х). Лучшие снимки каждого из них сохранялись, а затем отбирались для дальнейшей обработки. Температура инкубации была стабильной (24-25 С при влажности 80-85%) и оптимальной для данного вида.
Фотографии яйца помеченного «5» были взяты за основу прикрепленных к статье фотоматериалов. Освещение нижнее и нижнее боковое.

Эмбриональное развитие:
С 24 по 30 ноября заметны прохождения следующих стадий:

Фото 1 (24.11.12) – образование первичной пластинки, бластодерма разрастается во время формирования зародышевого диска (в этот период, сразу после окончания дробления формируется первичная пластинка (а), а полость бластоцеля заполняется желточной массой), затемненные области – ничто иное, как перивителлиновая жидкость.
Фото 2 (25.11.12) – а-первичная пластинка, b – кумулюс (сгущение энтодермальных клеток), с - перивителлиновая жидкость
Фото 3 (26.11.12) - а- кумулюс, b – первичная пластинка
Фото 4 (27.11.12) - а-зародышевая полоска (наблюдается регрессия кумулюса)
Фото 5 (28.11.12) - а-зародышевая полоска в период формирования ее эктодермы (наружного «зародышевого листка»)
Фото 6 (28.11.12) - а-зародышевая полоска в период формирования т.н. «желточного мешка»
Фото 7 (29-01.12.12) – а, b – лопасти зародышевой полоски в период ее сегментации
Фото 8 (02.12.12) – завершительный момент формирования тканей зародыша в период сегментации, вид снизу
Фото 9 (03.12.12) – завершительный момент формирования тканей зародыша в период сегментации, вид сверху. a – зачатки головогрудных конечностей, b – закладка опистосомальных конечностей
С 04.12.12г. изменения стали наиболее заметны. В этот период (закладка конечностей и развитие отделов тела, их органов) яйца видоизменялись просто на глазах. Фотосъемка производилась дважды в день.

Фото 1 (03-04.12.12) a, b – закладка конечностей.
Фото 2 (03-04.12.12) закладка ходильных конечностей (l1-4), а так же закладка педипальп (p), формирование которых начинается несколько позднее
Фото 3-4 (04.12.12) формирование ходильных конечностей (l1-4), а так же закладка педипальп (p) и хелицер (ch) в прогрессирующей стадии; sp –зачатки паутинных придатков (spinnerets), развитие которых начинается одновременно с развитием педипальп.
Фото 5-6 (05.-06.12.12) – формирование хелицер (ch), а так же завершающая стадия формирования педипальп (p)
Фото 7 (06.12.12) – вид снизу, l1-3 – сформированные ходильные ноги,
Фото 8– (06.-07.12.12) четыре сформированных брюшных (опистосомальных) сегмента; ch - развитые хелицер предличинки (prelarva*). Конечности преднамеренно засвечены. Вид спереди.
Фото 9 (08.12.12) (вид сбоку) – l1-3 – сформированные ходильные ноги; на фото видно, как удлиняется яйцо и оболочка становится более хрупкой, особенно в области выхода личинки (larva) из яйца. Просвечивается так же сегментация абдомена.

Постэмбриональное развитие:
08 - 11.12.12. все яйца «проросли», этапы выхода личинки зафиксированы в следующих фото:

Фото 1 Сформированные ноги личинки (l1-4), а так же педипальпы (p) разрывают яйцевую оболочку (a), ch – хелицеры, b – высвободившаяся 1я правая нога.
На фото 2-6: a – просома, b,o – опистосома, pl – стебелек (pedicel); 1-4 – опистосомальные сегменты; ch – хелицеры, ped – педипальпы, l – ходильные ноги, sp – паутинные придатки (spinnerets).
16.12.12г. Все подопытные личинки Iпорядка (larva/LI) перешли на следующий этап развития (nymph/LII), благополучно полиняв:

Волосяной покров, сегментация ходильных конечностей, пропорции отделов тела, а так же способность самостоятельно передвигаться и плести паутину являются показателем устойчивости нимф в окружающей среде.
Через 26-28 дней нимфы становятся пауками (10-12.01.2013):

Не следует забывать, что сроки эмбрионального развития у различных видов птицеедов будут разными, а посему, пользование предложенной автором статьей, как пособием по определению той или иной стадии развития, поможет безошибочно определить состояние исследуемых яиц.

Сравнительный анализ эмбриогенеза некоторых видов пауков-птицеедов:
Личинки на момент выхода из яйца у различных видов пауков-птицеедов формируются в разные сроки (размеры яйца так же сильно варьируют):
1. Psalmopoeus cambridgei (наиболее подходящий объект для исследования) имеют размеры яиц 0,25-0,3см; выход из яйца при оптимальных условиях инкубации происходит на 23-24 день.
2. Pterinochilus murinus (эти пауки могли бы стать отличным объектом для исследований эмбриогенеза благодаря крупным размерам яиц (0,4-0,45см), высокой скорости созревания, а так же хорошего обзора происходящих в яйце процессов, благодаря почти прозрачной мутновато-белой окраске, но являются совершенно непригодными: отбор кокона следует производить не раньше 14го дня с момента откладки яиц, т.к. кокон прикреплен к стенкам террариума и его изъятие, а так же вскрытие может негативно сказаться на его содержимом; яйца хрупкие и имеют очень тонкую оболочку, а так же могут слипаться даже на 14й день с момента откладки, не смотря на то, что в них к этому времени находятся уже полностью сформированные предличинки и личинки); выход из яйца при оптимальных условиях инкубации происходит на 15-16 день.
3. Chilobrachys huahini (эмбриогенез этих пауков был мною описан в 2011 году в «British Tarantula Society Journal (2011/vol.27/№1)»); имеют размеры яиц 0,3-0,35см; выход из яйца при оптимальных условиях инкубации происходит на 20-21 день.
4. Eupalaestrus campestratus – трудно разводимый, а так же медленно созревающий вид; имеют размеры яиц 0,2-0,25см; выход из яйца при оптимальных условиях инкубации происходит на 20-24 день.
Фото: «Сравнительный анализ яиц других видов пауков-птицеедов с объектом исследования, незадолго до выхода личинки из яйца»:

Форма яйца удлиняется, сквозь оболочку хорошо просматривается сформированная личинка (larva), заполняющая все содержимое яйца.
A - Pterinochilus murinus (увеличение – х60): Фото 1 (вид снизу): 14й день эмбриогенеза, сформированы конечности и отделы тела предличинки; Фото 2 (вид сбоку): хорошо видны хелицеры, а так же когтевой сегмент; Фото 3 (вид сбоку): 15й день эмбриогенеза, личинка готова к разрыву яйцевой оболочки; Фото 4 (вид сверху): 15й день эмбриогенеза, личинка готова к разрыву яйцевой оболочки, удлиняется форма яйца. На этом фото, благодаря предложенному выше методу подсветки - хорошо видна кровеносная система (затемненные участки): различима передняя аорта (aorta anterior**), едва заметны околожелудочные стволы (trunci peristomacales), но хорошо видны толстые артерии (arteriae crassae) с отходящими от них артериями педипальп (arteriae pedipalpes) и ходильных ног (педальные артерии/ arteriae pedales), головная артерия (arteriae cephalicae) от которой тянутся к хелицерам arteriae cheliceralis; брюшной нервный ствол (ventral nerve cord) в виде проходящей через стебелек (pedicel) светлой полосы.
Я не рекомендую вскрывать коконы Harpacterinae, Stromatopelminae (как описано выше, из-за прикрепленного к стенкам террариума кокона) раньше 13-14 дня и Poecilotheriinae до 10-11 дня, из-за тонкой яйцевой оболочки.
B - Chilobrachys huahini (увеличение – х30, снимок сделан фотоаппаратом/вид сверху): прекрасный объект исследования. Сформированная личинка готова к выходу из яйца.
C - Eupalaestrus campestratus (увеличение – х40, снимок сделан фотоаппаратом/вид сверху): Сформированная личинка готова к выходу из яйца.
Условные обозначения: es – яйцевая оболочка, pr – головогрудь (prosoma), pl – стебелек (pedicel), o – брюшко (opistosoma), ch – хелицеры (chelicerae), f - когтевой сегмент хелицеры/«клык» (fang), ped – педипальпы (pedipalp), l1-4 – ходильные конечности (legs)
______________________________
Практическое применение и значение статьи: отбирая яйца пауков-птицеедов на ранних стадиях развития, с помощью приложенных к тексту статьи фотографий, можно понять:
1.Оплодотворены они, или нет
2. Узнать, на каком этапе эмбриогенеза они находятся (при этом достаточно воспользоваться увеличительным стеклом и регулировать освещение снизу и сбоку, таким образом, чтоб просвечивалось все содержимое яйца).
Это очень важно при исследовании яиц пауков-птицеедов без специального оборудования.

______________________________
*Терминология (Holm,1940); ** (Gerhard/ Kastner) по мнению автора, является наиболее правильной. Использовалась литература - Rainer F. Foelix «Biology of Spiders»'1996; 2010г.
Фотоматериалы © Тимур Зинов (2011-2012)
Так же автор настоящей статьи благодарит за содействие следующих лиц:
1. Алексей Сараев (самец для спаривания)
2. Андрей Дузинчук (цифровая техника)
3. Евгений Сурмач (профессиональная обработка)
4. Алина Орлова (качественный перевод)
5. Ольга Дмитрова, Александр Полховский (дизайн)
Отдельная благодарность за участие в написании и последующей публикации данной статьи выражается моему другу Рику Весту.
Зинов Т.Г. /2012г

Изменено 13-1-2013 автор Timur Zinov

Изменено 13-1-2013 автор Timur Zinov

Изменено 13-1-2013 автор Timur Zinov

Изменено 13-1-2013 автор Timur Zinov
2012-12-17 добавлено 17/12/2012 03:48:46#390930

Постоянный посетитель





469 12
Москва
4 мес. назад
Timur Zinov

Спасибо за информативную статью! Даже мне (с моей-то арахнофобией ) было очень интересно.
2012-12-19 добавлено 19/12/2012 08:11:52#391231

Постоянный посетитель





507
Russian Federation Vidnoye
4 г. назад
Очень все подробно описали, хоть и половину терминов не понятно =)))) спасибо , очень интересно !!!!
2012-12-19 добавлено 19/12/2012 22:33:40#391348

Постоянный посетитель





226 5
Belarus Minsk
1
2 мес. назад
Рад, что вы остались довольны.
2012-12-20 добавлено 20/12/2012 09:42:51#391392

Постоянный посетитель





847 3
Владикавказ
1
19 дн. назад
Timur Zinov

Очень интересно, по-больше бы таких статей
2012-12-21 добавлено 21/12/2012 09:15:59#391514

Постоянный посетитель





226 5
Belarus Brest
1
2 мес. назад
Winterkalte

Статья отредактирована в последний раз. Мне понадобилось время для завершительной части по анализу проделанных работ. Конечный вариант работы перед вами. Прошу любить и жаловать.
С Уважением,
Зинов Т.Г.
2013-01-13 добавлено 13/01/2013 09:49:11#393669

Советник






3810 1
Belarus Grodno
4 г. назад
Тима , а сделал бы ты пояснительные сноски по терминологии, а то многим действительно будут не понятны термины
2013-01-14 добавлено 13/01/2013 23:09:59#393759

Постоянный посетитель





226 5
Belarus Brest
1
2 мес. назад
Злой

Фотографии помогут понять. Если расписывать популярно, статья утратит лаконичность. В принципе, эмбриогенез членистоногих в университетах проходят. К тому же я и так старался все описать в наиболее доступной форме. Ссылки на источники терминов я указал. Мне будет проще отвечать на вопросы, если таковые возникнут.
2013-01-14 добавлено 13/01/2013 23:22:30#393760

Советник






719
Russian Federation Smolensk
3 г. назад
Тимур, большое спасибо за публикацию, совершенно замечательная статья! Была ли она опубликована в научном издании - если нет, это необходимо сделать! И не подскажете ли, где можно подробно ознакомиться с устройством применяемого Вами инкубатора и методикой инкубации?
2013-01-14 добавлено 14/01/2013 15:06:48#393804

Постоянный посетитель





226 5
Belarus Vitebsk
1
2 мес. назад
Игорь Барсуков

Спасибо за приятный отзыв. Публикации будут, но пока я об этом стараюсь не распространяться. Статья посвящена кафедре зоологии и генетики в БрГУ, однако разослана по многочисленным ВУЗам не без помощи/участия заинтересованных в этом людей. Тема, на основе которой была написана предыдущая статья с предложенной технологией инкубатора - http://spidersprice.... , а вот сама статья на русском http://mirpaukov.blo... Тема%20№%202%3A%20Размножение%20пауков-птицеедов.?updated-max=2010-08-29T20:49:00%2B03:00&max-results=20&start=3&by-date=false



Изменено 14-1-2013 автор Timur Zinov
2013-01-14 добавлено 14/01/2013 16:16:06#393812

Советник






719
Russian Federation Smolensk
3 г. назад
Timur Zinov


Спасибо!
2013-01-14 добавлено 14/01/2013 18:27:40#393827

Постоянный посетитель





208
Russian Federation Saint Petersburg
6 мес. назад
потрясающе
непосильный труд для меня)
спасибо
2013-02-22 добавлено 22/02/2013 18:33:08#398951

Создать новую темуБыстрый ответ