Spermatozoa morphology of the giant water bug Belostoma anurum (Herrich-Schäffer, 1848) (Heteroptera: Belostomatidae)

Giant water bugs (Belostomatidae) have important functions in aquatic ecosystems with wide tropical and subtropical distribution. This study describes the spermatozoa morphology of the predator B. anurum. The spermatozoa have not polymorphism and they are scattered without bundles into the seminal vesicle. The mean length of the spermatozoa is 510 μm, including the 35 μm length of the nucleus, which is the longest germ cell, reported for Belostomatidae. The head of the spermatozoa is formed by the acrosome and the nucleus with strongly condensed chromatin. In the nucleus–flagellar transition occurs a C-shaped centriole adjunct, partially surrounding the posterior end of the nucleus and totally surrounding the anterior ends of the two mitochondrial derivatives. In the flagellum, the axoneme has a 9 + 9 + 2 microtubular pattern, and it is linked to the two mitochondrial derivatives by protein bridges. The mitochondrial derivatives are symmetrical surrounding almost entirely the axoneme. The morphology of B. anurum spermatozoa differs from those found in other Pentatomomorpha by the acrosome that does not protrude along with the nucleus and by the single centriole adjunct. © 2020 Elsevier Gmb

Flight dispersion in field and reproductive status of Scaptocoris castanea Perty (Hemiptera: Cydnidae)

Abstract. Flight dispersion is an adaptive trait to insects, since that make possible found new habitat with resources adequate to survive and reproduction. This behavior is reported in Scaptocoris castanea Perty (Hemiptera: Cydnidae), however few is known on this issue. Herein, we propose to characterize the flight dispersion of S. castanea in field and assess your reproductive status. For this, we conducted samples in soybean and cotton crop by two years (i.e. crop station), where the insects were collected with aerial insect net and sample in soil. We assess presence and/or absence of insect at flight dispersion, sexual rate and reproductive status of females (flight and soil), which was defined as presence of sperm in the spermatheca (i.e. couple female) and number of ovules in ovaries (i.e., full eggs). Our results exhibit that dispersion by flight occurred between March and April (2014) and, February and March (2015), which indicate strong association among flight dispersion and rain period. Besides, we verified that the insects collected during flight exhibit a high proportion of female (> 0.85), and high reproductive potential from insect at flight and in soil. Therefore, the flight dispersion in S. castanea is characterized by occur after mating behavior (presence of sperm in spermatid) and with insect able to colonize new fields (presence of ovules in ovaries). Dispersão por voo em campo e status reprodutivo de Scaptocoris castanea Perty (Hemiptera: Cydnidae) Resumo. Dispersão por voo é uma característica adaptativa em insetos, pois permitem a localização de habitat favoráveis para sobrevivência e reprodução. Tal comportamento é realizado pelo percevejo-castanho, Scaptocoris castanea Perty (Hemiptera: Cydnidae), mas pouca atenção tem sido dada a esta questão. Assim, propõe-se nesta pesquisa caracterizar a dispersão por revoada e status reprodutivo de S. castanea em campo. Para isso, realizou-se coletas em áreas de soja e algodão em dois anos (safras). Estas consistiam em captura de insetos em revoadas com rede entomológica e coletas em solo. Avaliou-se a razão sexual dos adultos e o status reprodutivo das fêmeas (revoada e solo), considerando a presença de espermatozoides na espermateca e fêmeas com óvulos nos ovaríolos (óvulos formados). Nossos resultados mostraram que a dispersão por voo ocorreu entre março e abril (2014) e fevereiro e março (2015), o que indica forte associação da dispersão com período da chuva. Além disso, verificou-se que os insetos coletados durante o voo exibiam alta proporção de fêmeas (> 0,85) e alto potencial reprodutivo de fêmeas em voo e no solo. Portanto, pode-se concluir que a dispersão de S. castanea é caracterizada por ocorrer após comportamento de cópula (presença de esperma na espermateca) e com insetos aptos para colonizar novas áreas (presença de óvulos nos ovaríolos)

Máscara facial artesanal pode ser esterilizada sem comprometer sua eficácia

Background and Objectives: COVID-19 caused by SARS-CoV-2 is transmitted by contact, droplets and aerosols. The World Health Organization recommends the mandatory use of surgical masks for health professionals and encourages countries to adhere to their use, en masse, in order to minimize the transmission of the virus. Since the lack of this personal protective equipment is a cause for concern, the objective of this study was to evaluate the characteristics of facial masks regarding (i) the mechanical properties of elongation, rupture stress and resistance to air passage and (ii) the morphometric properties of thickness, fiber diameter and pore distribution after autoclave sterilization. Methods: The masks were made in TNT Spunbonded (100% polypropylene, 60 g/m2), autoclaved at 70 ºC for 5 minutes and stored in plastic films at room temperature. Then, the mechanical properties were determined in an Instron universal testing machine and Gurley type automatic densimeter and the morphometric properties in a semi-automatic thickness gauge and scanning electron microscope. Results: It was observed that a cycle of sterilization of facial masks, by moist heat under pressure, increased the blanket's stiffness, did not produce physical damage and did not reduce the blanket's barrier capacity. Conclusion: The sterilization of face masks made of TNT can be considered a strategy to increase safety in their production and use.Antecedentes y objetivos: El COVID-19 causado por el SARS-CoV-2 se transmite por contacto, gotitas y aerosoles. La Organización Mundial de la Salud recomienda el uso obligatorio de mascarillas quirúrgicas para los profesionales de la salud y alienta a los países a adherirse a su uso, en masa, con el fin de minimizar la transmisión del virus. Dado que la falta de este equipo de protección personal es motivo de preocupación, el objetivo de este estudio fue evaluar las características de las máscaras faciales en cuanto a (i) las propiedades mecánicas de elongación, tensión de rotura y resistencia al paso del aire y (ii) la morfometría propiedades de espesor, diámetro de fibra y distribución de poros después de la esterilización en autoclave. Métodos: Las máscaras se fabricaron en TNT Spunbonded (100% polipropileno, 60 g / m2), se esterilizaron en autoclave a 70 ºC durante 5 minutos y se almacenaron en películas plásticas a temperatura ambiente. Posteriormente, se determinaron las propiedades mecánicas en una máquina de ensayo universal Instron y densímetro automático tipo Gurley y las propiedades morfométricas en un medidor de espesor semiautomático y microscópio electrónico escaneando.Resultados: Se observó que un ciclo de esterilización de mascarillas faciales, por calor húmedo a presión, incrementó la rigidez de la manta, no produjo daño físico y no redujo la capacidad barrera de la manta. Conclusión: La esterilización de mascarillas faciales fabricadas con TNT puede considerarse una estrategia para aumentar la seguridad en su producción y uso.Justificativa e Objetivos: A COVID-19 causada pelo SARS-CoV-2 é transmitida pelo contato, por gotículas e por aerossóis. A Organização Mundial da Saúde recomenda a obrigatoriedade do uso de máscaras cirúrgicas aos profissionais da saúde e incentiva os países a aderirem ao seu uso, em massa, a fim de minimizar a transmissibilidade do vírus. Posto que a falta desse equipamento de proteção individual causa preocupação, o objetivo deste trabalho foi avaliar as características de máscaras faciais quanto (i) às propriedades mecânicas alongamento, tensão de ruptura e resistência a passagem de ar e (ii) às propriedades morfométricas espessura, diâmetro das fibras e distribuição de poros após esterilização em autoclave. Métodos: As máscaras foram confeccionadas em TNT Spunbonded (100% polipropileno, 60 g/m2), autoclavadas a 70 ºC por 5 minutos e armazendadas em filmes plásticos a temperatura ambiente. Na sequência, as propriedades mecânicas foram determinadas em máquina de teste universal Instron e densímetro automático tipo Gurley e as propriedades morfométricas em medidor de espessura semiautomático e microscópio eletrônico de varredura. Resultados: Observou-se que um ciclo de esterilização das máscaras faciais, por calor úmido sob pressão, promoveu o aumento da rigidez da manta, não produziu danos físicos e não diminuiu a capacidade de barreira da manta. Conclusão: A esterilização de máscaras faciais confeccionadas em TNT pode ser considerada uma estratégia para aumentar a segurança na sua produção e uso

Morphology of the salivary glands and midgut of Scaptocoris castanea Perty, 1830 (Hemiptera: Cydnidae)

O percevejo castanho Scaptocoris castanea tem status praga de hábito subterrâneo sugador de raízes afetando a produtividade de diversas culturas, como soja, algodão e pastagem. Esta espécie causa amarelecimento das folhas e definhamento das plantas, podendo levar a morte. Sua população é de difícil controle e os estudos sobre esta espécie se limitam a formas de controle químico e levantamento de percevejos no perfil do solo. O objetivo deste trabalho foi estudar a morfologia das glândulas salivares e intestino médio desta espécie, contribuindo para o conhecimento da biologia alimentar destes insetos. Este estudo descreveu a anatomia, histologia e ultraestrutura das glândulas salivares e intestino médiode S. castanea e sua microbiota intestinal. As glândulas salivares são formadas por um par de glândulas principais bilobadas com as porções anterior e posterior unidas por um ducto com a glândula acessória na região do hilo. A ultraestrutura mostrou que as glândulas principais e acessória são formadas por uma camada de células secretoras, com núcleo central com cromatina descondensada e grumos de cromatina condensada, muitas mitocôndrias e retículo endoplasmático rugoso. O epitélio da glândula acessória foi descrito pela primeira vez células basais que não alcançam o lúmen da glândula. O intestino médio de S. castanea apresenta cinco regiões (ventrículos), formadas por uma camada de células. A ultraestrutura mostrou células com microvilosidades apicais, citoplasma rico em mitocôndrias, retículo endoplasmático rugoso e esferocristais, sugerindo função na síntese de substâncias, absorção de nutrientes, transporte de água e a regulação da homeostase. A partir de análises metagenomicas, mostramos que as fêmeas apresentam um ventrículo cinco diferenciado contendo uma variedade de bactérias intracelulares caracterizando bacteriócitos, enquanto no macho, esta região foi menor e com ausência de bactérias. As bactérias mais abundantes foram gammaproteobactérias que fornecem aminoácidos essenciais e vitaminas para o hospedeiro. A morfologia das glândulas salivares e do intestino médio de S. castanea, descrita pela primeira vez na literatura, contribui com dados fundamentais para o conhecimento da biologia e da digestão desta importante praga agrícola.The burrower bug Scaptocoris castanea is a subterraneous pest sucking roots of many crops, such as soybean, cotton and pasture. The massive attack cand cause death to the plant. Since studies with this species are limited to chemical control and presence on soil profile, studies of the salivary glands and midgut morphology of this species contribute to the knowledge of the feeding biology of these insects. This study described the anatomy, histology and ultrastructure of the salivary glands and midgut of S. castanea and their intestinal microbiota. The salivary glands were formed by a pair of principal bilobed glands with the anterior and posterior portions showing a hilus where the excretory duct arisen and duct of the tubular accessory gland opens. The principal and accessory glands were formed by a single layer of secretory cells, with a central nucleus rich in decondensed chromatin and some condensed chromatin clusters, many mitochondria and rough endoplasmic reticulum. In the accessory salivary gland epithelium occurred some basal cells that do not reach the gland lumen. The midgut of S. castanea had five regions (ventriculus), formed by a single layer of cells. The digestive cells had apical microvilli, cytoplasm rich in mitochondria, rough endoplasmic reticulum and spherocrystals, suggesting functions in the compounds synthesis, absorption, water transport and regulation of homeostasis. The ventriculus five is different in females with many intracellular bacteria characterizing bacteriocytes, while in the male, this region is poorly developed without intracellular bacteria. The most abundant bacteria in the bacteriocytes is gammaproteobacteria that provide essential amino acids and vitamins to the host. The morphology of the salivary glands and the midgut of S. castanea, is described by the first time and contributes with fundamental data of biology and digestion of this important agricultural pest.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Polimorfism and ultrastrtucture in Euschistus heros (Fabricius, 1798) spermatozoa (Hemiptera: Pentatomidae)

Nos insetos, os espermatozoides exibem morfologias muito variáveis, porém apresentam alguns caracteres constantes para a espécie e, em geral, somente o tipo responsável pela fertilização é produzido. Entretanto, tem sido observado em vários grupos, espécies que produzem mais de um tipo de espermatozoide, sendo mais comum a ocorrência de dois tipos (dimorfismo). Todavia, em Hemiptera são observadas espécies que produzem três ou mais tipos (polimorfismo). Neste sentido, este trabalho teve como objetivos verificar o número e descrever a morfologia dos tipos de espermatozoides produzidos pelo percevejo marrom da soja Euschistus heros. Para isto, testículos e vesículas seminais de 10 indivíduos foram dissecadas e uma parte dessa amostra foi fixada em Karnovsky e processada para microscopia de luz (ML), e uma outra parte foi fixada em glutaraldeído 2,5% acrescido de 2% de sacarose e 5 mM de CaCl 2 , no tampão cacodilato de sódio, pH 7,2 e processada para microscopia eletrônica de transmissão (MET) convencional e para a técnica de etanol- ácido fosfotúngstico (E-PTA). Ainda, algumas amostras foram fixadas em glutaraldeído 2,5% com ácido tânico 1% e processadas para MET. Em E. heros cada testículo tem seis folículos os quais foram identificados de 1 a 6. Essa espécie produz três tipos de espermatozoides, aqueles do tipo 1 são produzidos nos folículos testiculares 1, 2 e 3, os do tipo 2 no folículo 5 e os do tipo 3 nos folículos 4 e 6. Os três tipos encontra-se livres na vesícula seminal e, à ML, não é possível diferenciar os espermatozoides dos tipos 1 e 2, pois eles são morfometricamente indistintos, com comprimento total por volta de 190 μm e o núcleo 27 μm. Já o tipo 3 é facilmente diferenciável dos outros dois, pois eles são mais grossos e com 795 μm de comprimento total e 160 μm de núcleo. A MET mostrou que os três tipos de espermatozoides possuem uma região de cabeça, formada pelo núcleo e o complexo acrossomal que apresenta um paracristalino acrossomal ao lado do núcleo, e uma de flagelo, formada pelo axonema com 9+9+2 microtúbulos, dois derivados mitocondriais simétricos e, na região de transição núcleo-flagelo, um adjunto do centríolo assimétrico. Cada derivado mitocondrial apresenta duas áreas paracristalinas desiguais e uma ponte que o conecta ao axonema, o qual tem os túbulos acessórios e o par central preenchidos por material E-PTA positivo. Embora os três tipos de espermatozoides possuam os mesmos componentes, eles são facilmente reconhecíveis pela ultraestrutura e a associação desses componentes. Por exemplo, na região de cabeça, os formatos do vinúcleo e do paracristalino acrossomal são característicos para cada tipo de espermatozoide. Já no flagelo o que facilmente distingue os três tipos são os derivados mitocondriais, especialmente em corte transversal. Eles no tipo 1 são em forma de meia lua e cada um tem área igual a do axonema, no tipo 2 são alongados com área de aproximadamente 1,5 vezes a do axonema e, no tipo 3, são semicircular e cada um com área por volta de seis vezes maior do que a área do axonema. Observando o conteúdo de ovos imediatamente após a postura à ML, encontramos apenas núcleos de espermatozoides com o comprimento daqueles do tipo 1 e 2. Entretanto, como os espermatozoides do tipo 2 são produzidos em pequena quantidade, supomos que os tipo 1 são os que fertilizam os óvulos. Os outros dois tipos, como já propostos por outros pesquisadores, possivelmente são úteis na locomoção e/ou nutrição dos espermatozoides férteis. Considerando que a morfologia dos espermatozoides tem sido utilizada na sistemática dos insetos em geral, nos grupos de Hemiptera, que apresentam o polimorfismo espermático, provavelmente essas células são capazes de oferecer um conjunto de caracteres que poderão ser utilizados para o estudo filogenético e, especialmente, taxonômico destes insetos.In insects, sperm morphology exhibit variable morphologies, but have some constant character for the specie and, in general, only one type responsible for fertilization is produced. However, it has been observed in several groups, species that produce more than one type of sperm, being more common occurrence of two types (dimorphism). However, in Hemiptera are observed species to produce three or more types (polymorphism). Thus, this study aimed to verify the number and describe the morphology of the types of sperm produced by the stinkbug Euschistus heros. For this, testes and seminal vesicles of 10 insects were dissected which a portion of this sample was fixed in Karnovsky and processed for light microscopy (LM) and another part was fixed in 2.5% glutaraldehyde plus 2% sucrose and 5 mM CaCl2 in sodium cacodylate buffer, pH 7.2 and processed for transmission electron microscopy (TEM) conventional and ethanol to phosphotungstic acid technique (E-PTA). Still, some samples were fixed in 2.5% glutaraldehyde with tannic acid 1% and processed for TEM. In E. heros each has six testis follicles which were identified from 1 to 6. The specie produces three types of spermatozoa, those of the type 1 are produced in the testis follicles 1, 2 and 3, the type in 2 and 5, and the type 3 in the follicles 4 and 6. The three types is free in the seminal vesicle and in LM, it is not possible to differentiate sperm types 1 and 2, as they are morphometrically indistinguishable, with total length around 190 μm and 27 μm nuclei. The type 3 is easily distinguishable from the other two because they are thicker and with 795 μm of total length and 160 μm nuclei. TEM showed that the three types of sperm have a head portion formed by the nuclei and acrosomal complex which has a projection in side of nuclei, and a flagellum formed by axonema with 9+9+2 microtubules, two symmetrical mitochondrial derivatives and, in the transition nuclei- flagella an asymmetric centriole adjunct. Each mitochondrial derivative shows two different paracrystalline areas and a bridge connecting it to the axoneme, which has the tubules accessories and the central pair filled with material E-PTA positive. Although the three types of sperm have the same components, they are easily recognizable by ultrastructure and association of these components. For example, in the head, nuclei shape and acrosomal projection are characteristic for each type of sperm. Since the flagella the feature which easily distinguishes the three types are the mitochondrial derivatives, particularly in cross section. In type 1 they are half-moon shaped it has equal area to the axoneme, in type 2 the mitochondrial derivatives are viiistretched with an area of approximately 1.5 times that of the axoneme and in the type 3, they are semicircular and each with an area for about six times greater than the area of the axonema. When we verified the contents of eggs immediately after laying in the LM, we found only nuclei of sperm with the length of those of type 1 and 2. However, since the sperm type 2 are produced in small quantities, we assume that the first type are those who fertilize the eggs. The other two types, as proposed by other researchers, are possibly useful in locomotion and/or nutrition of fertile sperm. Condering the morphology of sperm has been used in systematic of insects, in groups of Hemiptera, the spermatic polymorphism feature probably are able to offer a set of characters that can be used to study phylogenetic and especially taxonomy of these insects.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Sperm morphology of the leafhopper Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Sternorrhyncha: Psylloidea: Liviidae)

In this study, by using light and electron microscopy, we describe the sperm morphology of the leafhopper Diaphorina citri, a serious pest of citrus throughout the world. In this species the sperm measures 538.49 ± 8.75 μm in length, and as observed in psylloids, the sperm, when manipulated, opens into two filaments, one of which is attached to the nuclear base and the other becomes free. Along the flagellum, and only of it, there are lateral projections, about 2 μm in length. Furthermore, at the end of the flagellum three appendages, with approximately 7 μm in length, are observed. The head region is formed by the nucleus with compact chromatin, and, parallel to it, a structure of median electron density that extends about 25 μm in length ahead of the nuclear tip. The flagellum consists of an axoneme with a 9 + 9 + 2 microtubule arrangement, two mitochondrial derivatives, and two accessory bodies each with two regions of different electron density. The presence of lateral projections is a characteristic observed in other Sternorrhyncha. As seen previously, the sperm opening in two filaments, when manipulated, was observed only in Psylloidea, and the presence of the three appendices at the end of the flagellum distinguishes D. citri from the other Psylloidea species studied

Flight dispersion in field and reproductive status of Scaptocoris castanea Perty (Hemiptera: Cydnidae)

Flight dispersion is an adaptive trait to insects, since that make possible found new habitat with resources adequate to survive and reproduction. This behavior is reported in Scaptocoris castanea Perty (Hemiptera: Cydnidae), however few is known on this issue. Herein, we propose to characterize the flight dispersion of S. castanea in field and assess your reproductive status. For this, we conducted samples in soybean and cotton crop by two years (i.e. crop station), where the insects were collected with aerial insect net and sample in soil. We assess presence and/or absence of insect at flight dispersion, sexual rate and reproductive status of females (flight and soil), which was defined as presence of sperm in the spermatheca (i.e. couple female) and number of ovules in ovaries (i.e., full eggs). Our results exhibit that dispersion by flight occurred between March and April (2014) and, February and March (2015), which indicate strong association among flight dispersion and rain period. Besides, we verified that the insects collected during flight exhibit a high proportion of female (> 0.85), and high reproductive potential from insect at flight and in soil. Therefore, the flight dispersion in S. castanea is characterized by occur after mating behavior (presence of sperm in spermatid) and with insect able to colonize new fields (presence of ovules in ovaries).Dispersão por voo é uma característica adaptativa em insetos, pois permitem a localização de habitat favoráveis para sobrevivência e reprodução. Tal comportamento é realizado pelo percevejo-castanho, Scaptocoris castanea Perty (Hemiptera: Cydnidae), mas pouca atenção tem sido dada a esta questão. Assim, propõe-se nesta pesquisa caracterizar a dispersão por revoada e status reprodutivo de S. castanea em campo. Para isso, realizou-se coletas em áreas de soja e algodão em dois anos (safras). Estas consistiam em captura de insetos em revoadas com rede entomológica e coletas em solo. Avaliou-se a razão sexual dos adultos e o status reprodutivo das fêmeas (revoada e solo), considerando a presença de espermatozoides na espermateca e fêmeas com óvulos nos ovaríolos (óvulos formados). Nossos resultados mostraram que a dispersão por voo ocorreu entre março e abril (2014) e fevereiro e março (2015), o que indica forte associação da dispersão com período da chuva. Além disso, verificou-se que os insetos coletados durante o voo exibiam alta proporção de fêmeas (> 0,85) e alto potencial reprodutivo de fêmeas em voo e no solo. Portanto, pode-se concluir que a dispersão de S. castanea é caracterizada por ocorrer após comportamento de cópula (presença de esperma na espermateca) e com insetos aptos para colonizar novas áreas (presença de óvulos nos ovaríolos)

Male reproductive tract and spermatozoa ultrastructure in the grasshopper Orphulella punctata (De Geer, 1773) (Insecta, Orthoptera, Caelifera)

Identification Orphulellini grasshoppers (Acrididae: Gomphocerinae) species has been difficult due to high polymorphism rate. Orphulella Giglio-Tos, 1894 is a genus with widespread geographical distribution and poor descriptions. Orphulella punctata (De Geer, 1773) has an extensive record of occurrence and available information about the phallic complex, however, there is poor data describing other parts of the male reproductive tract. The objective of this study was characterizes the internal organs of the male reproductive system and spermatozoa of O. punctata. Orphulella punctata testes are of Fountain type, each having only four follicles. Spermatozoa into the seminal vesicle are arranged in bundles with c.a. 2320 µm length, with a nucleus 110 µm long. The spermatozoa are covered by a glycocalyx, the nucleus is cylindrical with condensed chromatin and connected to the flagellum by a dense and lamellar centriole adjunct. The axoneme have 9 + 9 + 2 pattern and present two symmetrical mitochondrial derivatives. A fibrous net and two flat membranous cisternae fill the space between the axoneme and mitochondrial derivatives. This is the first description of the reproductive system of a Gomphocerinae representative

Suppression of orb-web building behavior of the spider Metazygia laticeps (O. Pickard-Cambridge, 1889) (Araneae: Araneidae) by a new parasitoid wasp

Parasitoids may change host behavior in order to improve their survival during the pupal stage. This has been observed in some ichneumonid wasps (Polysphincta genus group), which are able to induce modifications in the movements of host spiders during web construction. These changes usually result in web patterns distinct from those of normal webs of spiders. In this study, we describe the behavioral change in the orb-weaver spider Metazygia laticeps (Araneidae), parasitized by a new species of parasitoid wasp, Polysphincta sinearanea sp. n. (Ichneumonidae), which has a high prevalence in M. laticeps populations. This parasitoid induces behavioral changes in M. laticeps that result in the complete suppression of the normal orb-web structure. The absence of the orb probably reduces accumulation of debris and interception of insects by the webs (factors that could result in the rupture of threads that hold the shelter of the web) during the period from cocoon construction to the emergence of the adult wasp. Also, the suppression of the normal orb-web structure implies that resources that would have been invested in the web will be available to the larva wasp. © 2018 Elsevier Gmb

Morphology, ultrastructure, and chemical compounds of the osmeterium of Heraclides thoas (Lepidoptera: Papilionidae)

The osmeterium, found in papilionoid larvae, is an eversible organ with an exocrine gland that produces substances in response to the mechanical disturbances caused by natural enemies. The anatomy, histology and ultrastructure of the osmeterium, and the chemical composition of its secretion in Heraclides thoas (Lepidoptera: Papilionidae) were studied. Heraclides thoas larvae have a Y-shaped osmeterium in the thorax. The surface of the osmeterium has a rough cuticle lining cells with papillae and irregular folds, whereas the cells that limited the gland pores are irregular, folded, and devoid of papillae. Two types of cells are found: (i) cuticular epidermal cells on the surface of the tubular arms of the osmeterium and (ii) secretory cells of the ellipsoid gland within the region of the glandular pore. Cuticular epidermal cells show a thick cuticle, with several layers divided into epicuticle and lamellar endocuticle. Secretory cells are polygonal, with extensive folds in the basal plasma membrane that formed extracellular channels. The cytoplasm has mitochondria, ribosomes, and numerous vacuoles, whereas the nucleus is irregular in shape with decondensed chromatin. The chemical composition of the osmeterial secretion comprised (Z)-α-bisabolene (25.4%), α-bisabol (20.6%), β-bisabolene (13.1%), (E)-α-bisabolene 8%), β-pinene (9.91%), longipinene epoxide (8.92%), (Z)-β-farnesene (6.96%), β-caryophyllene (2.05%), farnesol (1.86%), linalyl propionate (1.86%), and 1-octyn-4-ol (1.07%). The morphological features suggest that the cuticular epidermal cells play a major role in the maintenance and protection of the osmeterium, whereas secretory cells are responsible for production of osmeterial secretions