Статья по определению пола пауков-птицеедов

ИДЕНТИФИКАЦИЯ  ПОЛОВОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ПАУКОВ-ПТИЦЕЕДОВ НА РАННИХ СТАДИЯХ РАЗВИТИЯ

ПО ЭКЗУВИЮ. ПРИМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ КРАСИТЕЛЕЙ.

 

Зинов Т. Г.

Поскольку самки пауков-птицеедов пользуются куда большей популярностью в коллекциях любителей, нежели самцы, благодаря их продолжительности жизни (от 6 до 30 лет в зависимости от подсемейства и вида), часто более пестрой окраски зрелых особей, более крупных размеров и т.д., в данной статье предлагается наиболее верный способ определения пола пауков на ранних стадиях развития.

Известно, что определить пол животного (что является весьма важным для любителя пауков) с размером тела 1,5 – 2,5см практически невозможно, изучая живой объект и,  как правило, – слишком  малодостоверно. Дело в том, что у молодых птицеедов очень сложно сделать хоть какое – то близкое к истине предположение относительно принадлежности к тому или иному полу,  путем сравнения вентральной стороны опистосом, поскольку видимых морфологических отличий нет (эпиандральные фузиллы (Epiandrous fusillae) самцов ещё не развиты), либо они в большинстве случаев ничего не значат.

В данной статье будет приводиться методика определения пола молоди птицеедов с помощью "старой шкурки" (сброшенного в процессе линьки (экдизиса) старого экзоскелета - экзувия) полинявшего паука на ранней стадии развития (L-1-5); родоначальником метода является канадский арахнолог Рик К. Уэст (Rick C. West), 1979г. 

Этот метод при полной тщательности и аккуратности исследователя, является, безусловно, самым достоверным.

Метод определения пола по экзувию довольно прост в использовании и превосходно подходит особям с размером тела от 0,5-0,7см. Главные требования – хорошо сохранившиеся покровы абдомена (часто после линьки, пауки размалывают экзувий клыками хелицер) и наличие микроскопа. Микроскоп, к слову, можно приобрести даже в  детских магазинах, увеличение таких пластмассовых микроскопов вполне подходит для определения пола (от х40).

 На мой же взгляд наиболее просто определяются  1-1,5 сантиметровые пауки, исключение – T. blondi (от 3х см), C. ceaneopubiscens (от 2-2,5 см) из-за специфического строения и размеров сперматеки.

Обычно, проще определяется пол пауков «Нового Света» (Южная, Центральная и Северная Америка), чем у пауков «Старого Света» (Азия, Африка), однако сперматеки последних часто имеют более четкие контуры раздельных семяприемников.

Есть также основания считать, что на столь ранних стадиях развития наиболее сложно определяются по полу представители древесных пауков из подсемейств Stromatopelminae, Aviculariinae и Poecilotheriinae (при наличии экзувия до 2см тела паука придаточные половые железы самцов (Epigastric glands) у многих представителей Poecilotheria spp сросшиеся и сходны по строению с цельной сперматекой самок), а также некоторые наземные и норные виды Aphonopelma spp, Brachypelma spp (B. boehmei в частности, Tliltocatl spp, Therahosa spp (T. blondi  в частности), многие представители подсемейства Ornitoctoninae), однако это может зависеть и от качества используемого оборудования, в т.ч. кратности микроскопа.

Наиболее просто определяются пауки из родов: Acanthoscurria spp,  Lasiodora spp, Nhandu spp, Psalmopoeus spp, а также сходных с ними. 

Если паук выкапывает норы, или же линяет в своем укрытии, для упрощения работы можно в предлиночный период оставить его без убежища, осторожно пересадить в отдельный контейнер с увлажненными салфетками (туалетной бумагой) для поддержания влажности, т.к. извлекая экзоскелет из норы, есть риск его повреждения, он может стать непригодным для исследования; если паук строит укрытия из паутины, либо паутинные ходы, следует очень аккуратно извлекать экзувий ухватив его пинцетом за просому, т.к. цепляясь за паутину, он может разорваться в нужной нам области, особенно, если шкурка извлекается спустя продолжительное время после линьки. Всегда старайтесь извлекать экзувий при помощи пинцета, или щипцов за ноги, либо за головогрудь, ни в коем случае не за брюшную область.

Если ваш паук полинял, экзувий необходимо сразу (самое позднее - через сутки) извлечь из террариума и поместить в раствор для размягчения, составляющими которого являются: спирт этиловый (60-80 %), 1-2 капли на 3мл раствора сахарозы (0,5 – 0, 25 %).

Если же приготовить данную смесь не представляется возможным, вполне может подойти обычная водка (40%), или же (что менее желательно) – мыльная вода. Не пробуйте размягчать шкурку в горячей воде (!), это может привести к деформации и главное - склейки необходимого в определении пола участка: горячая вода размягчает клейкий состав линочной жидкости, а затем, при подсыхании -  скрепляет им дорсальную и вентральную стороны кутикулы опистосомы.

В указанном выше растворе экзувию необходимо пробыть от 1 до 15 часов (при меньших концентрациях раствора, соответственно дольше), что зависит от того, насколько молодой особи принадлежит экзувий и насколько сильно он успел высохнуть.  На скорость высыхания влияет влажность окружающей среды (при влажности 85-90% в террариуме, экзувий сохраняет эластичность в течение нескольких дней), в наиболее сухих условиях он обретает хрупкость и ломкость в считанные часы.

Если экзувий пробыл в засушливых условиях более 3х дней, обычно, считается непригодным для дальнейшего исследования (становится хрупким и ломким, и не поддается размягчению), но не в случае использования предложенного раствора, однако необходимое время пребывания в нем значительно увеличивается. 

Экзувий, извлеченный сразу после линьки, достаточно просто увлажнить выше упомянутым раствором.

Время от времени рекомендую шевелить емкость с раствором, где находится шкурка; это поможет скомкавшемуся в процессе линьки экзувию брюшной области частично расправиться.

Наиболее  прочная и эластичная  кутикула у орнитоктонин, гарпактирин, большинства представителей терафозин, особенно - лазиодор, акантоскуррий  и  граммостол. Более нежная и ломкая у авикуляриин,  селенокосмиин и многих пецилотерий.

Если кутикула размягчена достаточно, аккуратно (!) извлеките ее из жидкости за конечности, или за головогрудь и расположите на предметном стекле.  Затем легко потягивая за паутинные придатки и придерживая в это время шкурку в области просомы, отделите (желательно с помощью острого лезвия, или скальпеля, но могут подойти и маникюрные ножницы) брюшную часть от головогрудной в области стебелька (petiolus / pedicel), связывающего их,  захватив небольшую часть головогруди (sternum и/или часть coxa от IV пары ног), это послужит утяжелителем для тонкой брюшной кутикулы, а также местом для удерживания . 

Затем, придерживая шкурку за дистальную область просомы, отделите часть, от места, где начинается II пара книжных легких: эта область в определении пола не участвует, а только мешает, т.к. обычно наиболее скомкана.

Оставшийся на стекле фрагмент, равномерно вращательными движениями (немного приподнимая при необходимости) расправьте изогнутой препаровальной иглой в направлении от стебелька к брюшку,  помогая (если это требуется) другой иглой расправлять ее края с боков, пока перед Вами не появится вентральная сторона покрова брюшной части паучьего абдомена, с ярко выраженными двумя белыми пятнами от полинявшей I-й пары книжных легких в области эпигастральной борозды. 

Расправленную область кончиком иглы аккуратно выравнивайте от складок, периодически увлажняя раствором, во избежание высыхания.

В определении пола участвует лишь область I-й пары книжных лёгких («белых пятен» на вентральной стороне опистосомы) с продольно проходящей между ними эпигастральной бороздой (Epigastric furrow) и медиально расположенным на ней половым отверстием: половая щель (gonoslit) у самок (фото 1, A, B) и гонопор (gonopore) у самцов (фото 2, C, D).

Далее расправленный, исследуемый участок накройте покровным стеклом. Покровное стекло должно быть чистым и плотно прижатым в течение 19-20 секунд. Убирайте избыток раствора путем прижатия ватки к боковой поверхности стекла. Не следует вручную выдавливать скопившиеся в складках шкурки пузырьки воздуха, это может повредить покровное стекло! Под давлением покровного стекла основная его часть выйдет сама, а оставшийся - не скажется в процессе идентификации половой принадлежности.

По истечении указанного времени, чуть приподнимите покровное стекло, просуньте под него иглу (прижмите ею кутикулу, это будет препятствовать ее отклеиванию со стеклом) и уберите совсем.

Принадлежность к полу в данном случае определяется по наличию Uterus externus (наружная матка) и ее деривата - сперматеки (Receptaculum seminis) у самок (специальное вместилище, находящееся над отверстием половой щели (gonoslit) между I-й парой книжных легких по центру эпигинальной борозды, она склонена в сторону эпигинальной площадки), служащее в половозрелом состоянии особи органом для сохранения и удерживания в течение инстара спермы самцов) и, соответственно, отсутствию их у представителей мужского пола. В качестве ориентира рекомендую использовать щелевидные сенсиллы (Slit sensilla), отмеченные на фото 1, А. 

У большинства самок пауков-птицеедов  на столь ранних этапах  развития (при 0,5-1,5см / L-1-6 длины тела) сперматека, кроме того, что имеет очень малые размеры (до 0,5мм, или даже меньше), еще и  практически прозрачна.

В данном случае необходимо воспользоваться красителем (© Зинов*, 2001г.) , в качестве которого лично я рекомендую исключительно густо окрашенный фуксином спирт (если использовуется карболовый фуксин - с концентрацией 0,1%) до темно-красного цвета. 
Ни в коем случае не используйте "перманганат калия ", «бриллиантовый зеленый» и растворы йода, вы только чрезмерно затемните область для определения пола.  Метиленовый синий (0,3%), гематоксилин и эозин (0,2%) отлично подходят для создания постоянных препаратов, (что имеет важное значение для сравнивания необходимых в определении частей экзувия того или иного пола на различных возрастах животного, с целью более быстрого подведения результатов в будущем) и,  нуждаются в смывании спиртом (90-96%) по истечении 3-5 минут после нанесения: для этого достаточно добавить 0,5мл спирта на окрашиваемый участок и убрать промокающей салфеткой. Количество используемого красителя не должно превышать 0,05мл, иначе его будет не просто смыть и потребуется много спирта. В случае использования фуксина (0,2-0,5%), либо  метиленового синего (0,1-0,2%) нужно обильно смыть остатки красителя любым водно-спиртовым раствором (от 20%) и убрать-подсушить легким прикосновением ватки, или впитывающей салфеткой, после чего дождаться высыхания препарата - предметного стекла с образцом. Помните, чем выше концентрация красителя и чем больше его нанесенное количество - тем сложнее и более затратна смывка излишков. 

Лично я не рекомендую пользоваться каким-либо красителем, определяя половую принадлежность у африканских представителей Stromatopelma, Pterinochilus,  Heteroscodra и Eucratoscelus, из-за и без того очень плотной и темной эндокутикулы, на фоне которой гениталии хорошо различимы.

Не нуждаются в красителе и большом увеличении опистосомы пауков с размером тела от 3см, особенно, если в сперматеке четко различимы семяприемники («рожки» у большинства видов с раздельным типом сперматеки). В таких случаях можно воспользоваться увеличительным стеклом, предварительно высушив исследуемую область насухо: сперматека и трубка наружной матки станут рельефными, кожистой структуры. Не стоит забывать, что сперматека у многих видов пауков-птицеедов на ранних стадиях развития имеет разную форму, а на первых линьках всегда имеет раздельный вид, подобно эпигастральным железам самцов с ярко выраженным половым отверстием (gonopore), складка которого часто напоминает наружную матку (U.externus) самки. Дабы не допускать ошибок, просьба ознакомиться с фото 2, A-D, а также основным каталогом сперматек (Зинов Т. Г.) с учётом видоизменения формы семяприемников в зависимости от взросления особи женского пола. 

Завершив окрашивание - просмотрите вышеупомянутый участок под микроскопом с увеличением от х40 до х60. Чем выше кратность увеличения, тем проще распознать сперматеку, у более крупных особей пауков некоторых видов - в т.ч. без применения красителя, но нельзя забывать о том, что при этом сокращается рабочее расстояние (расстояние между объективом и препаратом) и доступ к экзувию для дополнительных манипуляций станет ограничен. 

Под действием красителя сперматека быстро окрашивается и контрастирует в окружении более светлой поверхности эндокутикулы. 

   

   

Фото 1: Локация гениталий у пауков-птицеедов на примере самки Avicularia rufa (Schiapelli & Gerschman, 1945) L-5 (1cm). A, B - образец правильно препарированной вентральной стороны опистосомы с окрашиванием и смыванием излишков красителя по методике Зинова Т.Г., 2001г. при разном увеличении (х40 и х60). Используемый краситель - спиртовой раствор фуксина 0,5%.

1. Эпигастральная борозда (Epigastric furrow); 2. Половая щель (Gonoslit); 3. Трубка наружной матки (Uterus externus); 4. Сперматека (Receptaculum seminis) с раздельными семяприёмниками, направление которых изменено механически для наглядности расположения наружной матки и половой щели: без данного вмешательства семяприемники любых пауков направлены в сторону стебелька, см. фото 2: A, B (Фото автора).

У некоторых видов норных представителей п/сем. Ornitoctoninae гонопориальная складка самцов слишком выпукла, и ее можно случайно спутать со сперматекой, однако как правило, она пропорционально у́же (будьте также внимательны, старайтесь подтвердить определение пола с помощью наружной матки, изменяя препаровальной иглой направление сперматеки; см. фото 1, A, B), а первичные половые придатки самцов порой имеют форму семяприемников, иногда срастаются (Poecilotheria spp, Therahosa apophysis) некоторое представители Aphonopelma spp; однако сам гонопор лишь слегка окрашивается фуксином после обязательного смывания спиртовым раствором и как правило имеет четкий продолговатый вид (см. фото 2, C, D).

Фото 1: Локация гениталий разных стадий развития (включая динамику роста) у пауков-птицеедов на примере самки (A-B) и самца (C-D) Tliltocatl albopilosus (Valerio, 1980), образцы правильно препарированных вентральных сторон опистосом с окрашиванием по методике Зинова Т.Г., 2001г. без смывания излишков красителя для наглядности придаточных органов мужской половой системы. Используемое увеличение х60. Используемый краситель - спиртовой раствор фуксина 0,5%. A – Расправленный экзувий вентральной стороны опистосомы самки T.albopilosus на стадии L-6 (1,5см): 1 – Сперматека в процессе ее формирования имеет раздельный вид (видны несросшиеся семяприемники и соединительная пластинка у основания); 2 – Наружная матка, имеющая полупрозрачный пленчатый вид, на данном этапе своего развития уступающая семяприемникам в размерах. B – Расправленный экзувий  вентральной стороны опистосомы самки T.albopilosus на стадии L-8 (2,5см): 1 – Сперматека в процессе срастания семяприемников; 2 – Наружная матка, заметна интенсивность ее развития по прошествии двух линек.C – Расправленный экзувий  вентральной стороны опистосомы самца T.albopilosus на стадии L-6 (1,5см): 1 – Эпигастральные железы, на данной стадии развития напоминающие семяприемники самки; 2 – Складка гонопора, напоминающая наружную матку самки; 3  - Гонопор. D – Расправленный экзувий  вентральной стороны опистосомы самца T.albopilosus на стадии L-8 (2,5см): 1 – Эпигастральные железы, заметно уступающие сперматеке самки по размерам и форме; 2 – Складка гонопора, напоминающая Uterus externus; 3  - Гонопор. Фотоматериалы предоставлены автором (© Тимур Зинов, 2014г) специально для статьи "Отличительные особенности половой системы самок и самцов пауков-птицеедов подсемейства Theraphosinae на ранних стадиях развития", журнал "МИР ПАУКОВ", 2014г / ознакомиться с данной работой целиком возможно только путем приобретения печатного издания. 

Сперматека у взрослых пауков является диагностическим признаком в систематике, однако различительные видовые особенности часто наблюдаются и на ранних стадиях развития. У различных таксономических групп, сперматека имеет различную форму; см. фото "Каталог сперматек, их строение у различных родов и видов пауков-птицеедов: видовые и возрастные  модификации".

Примечание: Приведенная в данной статье методика определения пола пауков-птицеедов требует особой тщательности и аккуратности со стороны исследователя. На первый взгляд она может показаться несколько объемной и трудоёмкой, однако по мере накопления данных навыков перестает быть таковой, и с каждым разом занимает все меньше затрат во времени, но даёт наивысшую степень правильного ответа.

                                                      

© Тимур Г. Зинов (2001г)

* - Тимур Георгиевич Зинов — белорусский арахнолог, аранеолог-терафозидолог, независимый учёный исследователь и террариумист, первым в мире ввел в террариумистику и научный метод исследования — окрашивание химическими красителями сперматек самок и придаточных половых желез самцов у пауков-птицеедов для увеличения контрастности гениталий на их ранних стадиях развития. Данный метод половой идентификации получил мировое признание; он используется как любителями, так и профессиональными арахнологами всего мира. Предпосылкой к этому открытию стало студенчество Зинова Т. Г. и работа с окраской цитологических препаратов; тогда и стало известно, что окрашивание гениталий с последующим вымыванием излишков красителя сохраняется в репродуктивных резервуарах и способствует определению пола исследуемых объектов даже при работе с линочным материалом молоди (у некоторых видов начиная с L-1), а сам метод окрашивания гениталий для идентификации половой принадлежности был и остаётся единственным стопроцентно точным. Эта статья была опубликована на различных интернет-ресурсах, однако авторские права самого метода, изобретенного Зиновым Т.Г. по прежнему остаются за ним. Первый, наиболее точно отображающий динамику роста и развития гениталий женских особей каталог сперматек также введен в террариумистику Зиновым Т.Г. ещё в 2001 году.  

Обратите внимание:  большинство сперматек представителей различных подсемейств (соответственно родов и видов) птицеедов, на фото,  размещенных в каталоге принадлежат ювенильным особям,  что в свою очередь является наглядным пособием для определителя. С возрастом сперматека претерпевает значительные изменения, а посему  автор считает наиболее правильным разместить в данной статье фотографии сперматек молодых пауков, позволяющие безошибочно и наверняка определить пол именно на ранних стадиях развития организма.
________________________________________________________________

В качестве наглядного изучения и сравнения женской и мужской половой системы рекомендуем внимательно изучить следующие схематические изображения и фотографии:

Женская половая система

 Мужская половая система

______________________________________________________________________


Женская половая система:

1. Сперматека

2. Копулятивное вместилище (Bursa copulatrix)

3. Канал копулятивного вместилища, открывающийся в uterus internus

4. Uterus externus в расправленном виде, заметно, что это трубка для выхода яиц, которая соединена с Uterus internus.

5. Gonoslit (половое отверстие самки, соединенное микроскопическим каналом со сперматекой и Urerus externus, наружной маткой, которая открывается из внутренней матки для порционного откладывания яиц)

Сперма при спаривании через половое отверстие самки (gonoslit [5]) попадает непосредственно в семяприемник (spermatheca [1]), который соединен с копулятивным вместилищем (bursa copulatrix [2]). В копулятивном вместилище находится проток [3], открывающийся во внутреннюю матку (uterus internus), где происходит оплодотворение яиц, которые перед откладкой в яйцевой кокон попадают в наружную матку (uterus externus [4]) , которая в свою очередь открывается в половое отверстие самки и порционно подает их через gonoslit, расположенный по центру эпигастральной борозды, непосредственно в паутинный кокон. См. фото. Половая система пауков-птицеедов на примере Theraphosa blondi (вид сверху)

© Зинов Т.Г 2011г. физиологические аспекты размножения пауков-птицеедов (лекция для BTS в рамках планового съезда) 

__________________________________________________________

Семенная жидкость самца паука-птицееда Lasiodora parahybana(заточенная в тоненькую капсулу-мешочек еще внутри смермафора) внутри медиального участка эпигастральной борозды самки (vagina, открывающаяся в U.externus) – gonoslit - сразу после спаривания на момент полового возбуждения. Если сперма попадает не сразу в сперматеку, самка как правило ее направляет с помощью ходильных ног.