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.


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.


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.


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/ Kästner) 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

Просто шикарная статья!
Спасибо!!

Тимур,статья просто АБАЛДЕТЬ! Ты как всегда на высоте!

Шикарная статья....Спасибо Тимур )))

Читал с удовольствием, спасибо!

Тимур

Отличная статья, молодец!

Спасибо, рад, что вам понравилось!

Ай да Пушкин! Ай да сукин сын! Нет слов Тимур!!!

Cпасибо вам!

Только я не понял: это что пауки так быстро созревают?

Вот это подход к делу!!! Очень интересно, научно и толково! Спасибо за труд, Тимур! Отличная статья!

Спасибо всем.
Дюша, нет, далеко не все птицееды имеют такие сроки созревания...

Хорошая статья,поздравляю,за фото отчет отдельное спасибо

Маштабно.

Тимур прийми и мои поздравления

Статья, статья... это итог.
Работа, которая проделана, это реально достойно похвалы Хотя при желании развитие пауков можно и в литературе почитать, но все равно познавательно. Да и фото лучше рисунков.

Аплодирую стоя! Спасибо за статью! Очень понравилось! Вот таких бы как Тимур побольше на земле было бы.... МОЛОДЕЦ!!!!! Брависимо!

Спасибо!

Отличная статья! Спасибо!

В статью добавлены новые фото.

Эта научная работа достойна международного внимания!!!!

Мои поздравления
Интересная статья, подробная... и с картинками

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.

Полученные рецензии:
Rick С. West:
"Hi Timur! Very interesting. Great images. I look forward to seeing the final publication.
All the best,
Rick"

Richard Gallon:
"Hi Timur,
Thank you for submitting your very interesting article. We will be delighted to publish your article in the BTS journal. I’ve never seen such good photos of theraphosid embryonic development before!
Best wishes, Richard"

Тимур,как всегда профессионально!!!!!!!!!
Я так понял,что эту статью с доработками напечатают в "BTS journal".Мои поздравления!!!!!!!!

dillitant007 пишет:Тимур,как всегда профессионально!!!!!!!!!
Я так понял,что эту статью с доработками напичатают в "BTS journal".Мои поздравления!!!!!!!!

Не факт. Я рассмотрю это предложение.
Спасибо!

Очень написали интересно, все тонкости рассказали.
В закладки темку. Автору и помощникам большая благодарность 

На уровне Discavery)))