V posledních letech se v zahraničním tisku opět začínají objevovat publikace o biologii zavíječe velkého nebo nové klasifikaci zavíječe velkého (Galleria mellonella L). Je třeba poznamenat, že velká (G. mellonella L.) a malá včela (Achroia grisella Fabr.) jsou v současné době odděleny z čeledi můry (Pyralidae) do samostatné čeledi můry voskové (Galleriidae) (klíč k hmyzu z evropská část SSSR, svazek IV Lepidoptera, část 3,1986, XNUMX).
Jak víte, velká včela můra je rozšířená. Vyznačuje se velkou velikostí a výraznou plodností. Podle našeho názoru si tento zástupce lepidoptera zaslouží pozornost jak z hlediska hledání nových metod boje s ním jako zákeřným škůdcem včel medonosných, tak z hlediska rozvoje biotechnologie pro masový chov larev za účelem získání léčiv od nich (N.A. Spiridonov a kol., 1993).
Prvním problémem, se kterým se badatel jakéhokoli entomologického objektu potýká, zejména při studiu procesu rozmnožování, je rozlišení samčích a samičích jedinců daného druhu. Schopnost rychle a snadno odlišit samce od samic je také důležitá pro vývoj metod kontroly škůdců a technologie chovu pro jakýkoli druh hmyzu. Je vhodnější to udělat na základě charakteristických vnějších znaků. Ukázalo se, že dosud nebyla stanovena dostatečně jasná kritéria pro rozlišení pohlaví jedinců G. mellonella. To lze pravděpodobně vysvětlit nočním životním stylem motýla včelího.
V literatuře existují náznaky, že samice motýlů G. mellonella jsou o něco větší než samci, ale tato vlastnost nemůže hrát rozhodující roli, protože velikost imaga může být ovlivněna vývojovými podmínkami hmyzu a především výživou v larvální stádium. Existují informace, že přední křídla samice jsou fialově šedá, zatímco přední křídla samce jsou nahnědlá (“Animal Life”, sv. 3, 1969). Takové barevné nuance je však obtížné rozlišit. Navíc existují vědci, kteří (J.-D.Charriere, A.lmdorf, 1999) píší, že velikost a barva dospělých jedinců G. mellonella jsou velmi variabilní. Uvádí se, že samice jsou o něco delší než samci. Americký vědec W. Mangum (2000) si všiml, že hlava samice motýla G. mellonella z profilu má zobákovitý vzhled díky tomu, že její ústní partie (labiální palpy) jsou vysunuty dopředu, zatímco hlava samce je tupý. G. V. Kashina a N. M. Stolbov také zaznamenali přítomnost dlouhých labiálních palpů u samice.
Charakteristické znaky pohlaví u velkých motýlů zavíječe voskového.
| číslo p / p | Muž | Žena |
| 1 | Labiální palpy krátké, falkované, lysé | Labiální palpy jsou dlouhé, rovné, hustě šupinaté |
| 2 | Antény s krátkou senzilou (lehce ochmýřenou) | Antény mají delší sensilla (silně pubescentní) |
| 3 | Přední křídla jsou popelavě šedá, jejich zadní okraj má nažloutlý nádech s červenohnědými skvrnami (tzv. androconia charakteristická pro muže) | Přední křídla jsou popelavě šedá s hnědým nádechem, vzor je rozmazaný, téměř bez skvrn |
| 4 | Vnější okraj předních křídel je silně konkávní – tvoří vybrání | Vnější okraj předního křídla je mírně konkávní a nemá ostrý zářez. |
| 5 | Zadní křídla jsou šedá, směrem k okrajům tmavě šedá | Zadní křídla jsou světlá: světle šedá, k okrajům tmavší |
| 6 | Střední buňka předního křídla je značně rozšířena | Na předních křídlech jsou radiální žilky R 3 – R 5 na společném stonku |
| 7 | U mrtvých exemplářů se křídla skládají dovnitř, jako u denních motýlů. | U mrtvých exemplářů jsou křídla složená jako střecha, jako u živých v klidu. |
Pokusili jsme se určit několik vnějších rozlišovacích znaků pohlaví u motýlů G. mellonella, které lze vidět pouhým okem nebo pod binokulárním mikroskopem MBS-1. V umělých podmínkách byly vyšlechtěny dvě generace motýlů G. mellonella. Teplotní a vlhkostní podmínky odpovídaly režimu v hnízdě včelstva, zajištěno bylo i větrání. Larvy měly možnost konzumovat dostatečné množství přirozené potravy – hnědé plásty se zbytky medu a včelího chleba. Celkem bylo prozkoumáno 152 motýlů. Výsledkem bylo objevení sedmi jasně odlišitelných vnějších charakteristických znaků samců a samic motýlů Galleria mellonella L..
Všechny charakteristické rysy, kromě druhého a šestého, jsou viditelné pouhým okem; druhý a šestý lze pozorovat pod binokulárním mikroskopem. Rozdíly v první charakteristice potvrdily údaje W. Manguma (USA) o zobákovitém vzhledu hlavy samice z profilu a otupeném vzhledu samce, jakož i údaje G.V.Kashiny a N.M. Stolbov.
Číselný poměr samic k samcům v obou generacích byl 1 : 1,14, respektive samců k samicím 1 : 0,88, což je běžné u samotářského hmyzu obecně a u Lepidoptera zvláště.
NIIP, Regionální stanice ochrany rostlin, Rjazaň
Metoda, kterou sibiřští vědci navrhli rozlišit samice a samce larev motýlů neboli Lepidoptera, by mohla být užitečná pro hubení škůdců, jako je můra cikánská, a v budoucnu by mohla osvětlit mechanismy přenosu některých virových infekcí. Článek o tom vyšel v Journal of Insect Physiology .
Obrázek: larva cikánského můry. Zdroj: Irina Belousova
Proč je nutné určovat pohlaví hmyzu? Například regulovat počet škůdců, zejména můry jíkovité, nepřítele lesů po celém světě. Počet tohoto hmyzu závisí na poměru pohlaví: pokud se narodí mnoho samic, lze za dva až tři roky očekávat propuknutí reprodukce. Proto by bylo hezké mít lék, který nejen potlačí populaci, ale také sníží procento samic. U všech zvířat se jedinci samice a samce fyziologicky liší, hmyz není výjimkou, takže takové selektivní ovlivnění je možné,“ vysvětluje spoluautorka studie, vědecká pracovnice Ústavu systematiky a ekologie živočichů SB RAS, kandidátka biologických věd Irina Anatoljevna Bělousovová.
Jak víte, hmyz zvláště škodí rostlinám, když jsou larvami – právě proti nim je namířena většina vyvíjených léků. Zde však nastává potíž: pokud je v dospělém stavu, který se u motýlů nazývá imago, poměrně snadné určit pohlaví, pak larvy Lepidoptera mají podobné morfologické rysy a nelze je rozlišit okem. Sibiřští biologové vyvinuli metodu pro určení pohlaví larev podle množství genu obsaženého v jejich pohlavních chromozomech.
Systém pohlavních chromozomů u hmyzu je opačný než u člověka: jestliže u lidí dva chromozomy X znamenají samici a X a Y jsou samci, pak u Lepidoptera jsou jedinci se dvěma chromozomy Z samci a Z a W jsou samice. Vědci používají PCR, aby se podívali na množství kettinového genu obsaženého v chromozomu Z ve vzorku. Pokud jde o zbývající chromozomy, ukazuje se, že muži mají dvakrát více tohoto genu než ženy.
„Metoda PCR se nyní používá ve všech laboratořích, analýza se provádí jednoduše a rychle. Naše metoda je navíc univerzální,“ říká Irina Belousovová. – Obvykle je pohlaví určeno výrazným genem chromozomu W, ale obsahuje mnoho transponovatelných prvků a repetic, to znamená, že se u různých druhů vždy liší. Chromozom Z je konzervativní, takže jeho geny jsou univerzální pro všechny Lepidoptera. V tomto případě může být jako marker vybrán jakýkoli gen specifický pro chromozom Z,“ říká Irina Belousovová.
Vědci provedli dvě studie, aby potvrdili platnost metody. Za prvé, Federální výzkumné centrum „Institut pro cytologii a genetiku SB RAS“ použilo počítačové modelování k analýze všech genomů a transkriptomů, které byly v současné době sekvenovány pro 56 druhů Lepidoptera (informace byly převzaty z databáze amerického Národního centra pro biotechnologické informace) . Poté byla v Ústavu věd a biologických věd SB RAS metoda testována in vitro na třech druzích – zavíječi, zavíječi voskovém a zavíječi zelném.
Vědci potřebovali jednoduchou a univerzální metodu pro určení pohlaví larev Lepidoptera ne samostatně, ale k vyřešení problémů většího rozsahu. Laboratoř fyziologie životního prostředí Ústavu ekologie a přírodních věd SB RAS, kde Irina Belousova působí, se zabývá studiem vertikálního přenosu latentních virových infekcí na zavíječi, tedy šíření viru z generace na generaci. Abyste věděli, jak se infekce přenáší z rodičů na potomky, musíte být schopni určit její pohlaví v jakékoli fázi vývoje jedince.
„Můra cikánská má ve své populaci latentní virus. Zajímá nás za prvé v souvislosti se stejným vývojem nových metod hubení škůdců. Lék, který by mohl způsobit onemocnění, bude ekologicky bezpečný: virus postihuje pouze tento druh hmyzu a snižuje počet škůdců pouze na hodnotu pozadí, aniž by ho úplně zničil, říká Irina Belousovová. „Zadruhé chceme porozumět mechanismům vertikálního přenosu. Latentních forem virových infekcí na světě není mnoho, u lidí mezi ně patří tak nebezpečná onemocnění, jako je herpes a HIV. Vzhledem k tomu, že všechny viry mají společné trendy v evolučním vývoji, mohou být data o infekci, kterou studujeme, v budoucnu cenná pro virologii obecně.“
Práce je podporována grantem Ruské vědecké nadace č. 17-76-10029.
