Строение и физиология гиподермы

Гиподерма – это единственный «живой» слой покровов насекомых, остальные структуры состоят из инертных химических веществ. Кубические или цилиндрические клетки гиподермы, расположенные в один ряд, не только «отвечают» за состояние кутикулы, но и непосредственно ее образуют. Они выделяют особый секрет, который, застывая, формирует слои эндо-, экзо- и эпикутикулы. Их постоянная работа способствует своевременному обновлению покровов и поддержанию их в оптимальном состоянии; также гиподерма дает начало кожным железам и органам чувств, которые формируются из ее специализированных клеток. Некоторая доля из них развиваются в эноциты (крупные секретирующие клетки). По всей своей поверхности клетки гиподермы покрыты короткими отростками, увеличивающими их секретирующую поверхность.

Гиподермальные клетки при взгляде сверху под увеличением имеют форму многоугольников; в каждой из них находится по одному ядру. В соответствии со своим назначением, клетки обладают высоким метаболическим потенциалом. У ряда насекомых они даже накапливают в себе некоторые вредные продукты обмена (например, кристаллы мочевой кислоты у бабочек), служа своеобразным депо для метаболитов. Кроме того, они способны вбирать в себя и другие вещества, которые являются промежуточными или окончательными продуктами обмена, в частности, пигменты. Обычно гиподерма окрашена в белый или желтоватый цвет, но она также может быть красной, синей, оранжевой и любой другой. Если цвет насекомого обусловлен окрашиванием гиподермы, после гибели организма, когда живые эпителиальные клетки тоже гибнут и начинают распадаться, окраска меняется и исчезает. Например, гиподермальной окраской отличаются многие кузнечики. После линьки они имеют ярко-зеленый цвет, когда как только что сброшенная ими кутикула оказывается серовато-прозрачной, а не зеленой.

Гиподерма – это очень тонкий слой кожи, в сравнении с вышележащей кутикулой. Чтобы поддерживать покровы в надлежащем состоянии, необходимо, чтобы нужные вещества проникали в кутикулу не только в ее нижней части. При помощи длинных отростков гиподермальных клеток, которые называются поровыми канальцами, происходит распределение дубильных веществ, воска и структурных компонентов кожи по всей толще кутикулы.

Функции гиподермы

Они заключаются в следующем:

  • гиподерма образует и обновляет компоненты кутикулы;
  • из нее происходят некоторые органы чувств и железы (или их части);
  • у ряда насекомых гиподерма дает окраску телу;
  • она может становиться своего рода органом выделения, задерживая вредные продукты обмена;
  • клетки гиподермы играют ключевую роль в осуществлении линьки у насекомых.

Линька, как известно, представляет собой сбрасывание старой кутикулы, которое осуществляется личинками по мере их роста. Когда старая кутикула становится «мала» насекомому, и подходит этап очередной линьки, клетки гиподермы увеличиваются в размерах, в них возрастает число рибосом, и они начинают выделять так называемую линочную жидкость: субстанцию, смягчающую, растворяющую эндокутикулу и отделяющую ее от гиподермы благодаря содержанию ферментов протеиназы и хитиназы. Одновременно клетки работают и на образование новой кожи, которая не растворяется, так как между отслоившейся кутикулой и гиподермой постепенно накапливается так называемый неактивный линочный гель; к тому же, гиподерма защищает себя, выделяя вещество кутикулин, устойчивое к действию линочной жидкости. После того, как кутикула будет сброшена, гиподерма начнет еще активнее синтезировать составляющие покровов, и через некоторое время они достигнут прежней толщины и прочности.

Гиподермальные клетки участвуют в смене жизненных циклов насекомых не только благодаря осуществлению линьки. У некоторых отрядов, в первую очередь, бабочек или двукрылых, гиподерма вырабатывает вещества, необходимые для формирования кутикулы, покрывающей куколку.

Близкие статьи

Кожа насекомых. Производные кожи

The skin of insects the derivatives of the skin

Ссылки

Заглавная статья раздела: Кожа насекомых. Производные кожи.