Summary
The ultrastructure of the rectal cuticle was studied in eleven species of Insects from nine orders. Special attention was given to those having rectal papillae. In such species, three types of cuticule were observed: 1) the cuticle of the rectal epithelium, 2) the cuticle of the papillae, 3) the cuticle of the border of the papillae.
The cuticle of the border is made of a compact amorphous substance, which is sclerotized and covered by a typical cuticulin layer.
The two other types of cuticle exhibit a more conventional organization, namely the epicuticle comprising both the cuticulin and the dense layer, and the endocuticle. The cuticle of the rectal epithelium is similar to unsclerotized external cuticle. The cuticle of the papillae is more variable and always differs from the cuticle of the rectal epithelium. Variations occur with regards to the cuticulin, the dense layer and the epicuticular filaments. The endocuticle of the papillae has a less conspicuous fibrillar structure which we believe is correlated with the PAS-positive reaction found in this endocuticle. Pore canal sometimes are observed in the cuticle of the rectal epithelium but never above the papillae. In some cases, a sub-cuticular layer containing acid mucopolysaccharids is present in the two types of cuticle.
In species lacking rectal papillae, the rectal wall is covered by only one type of cuticle, the features of which vary according to species.
In some Insects, the cuticle of papillae shows numerous superficial depressions, each of about 0.2 μ in diameter. These “epicuticular depressions” are uniformly distributed throughout the papillae but are not arranged in any particular pattern. We have also found such depressions in other Insects lacking rectal papillae (e.g. Tenebrio). In the epicuticular depressions, the cuticulin exhibits a modified organization and the dense layer is reduced.
The relations between ultrastructure and cuticular permeability are discussed. The possible roles of the cuticulin, the dense layer, the epicuticular filaments and the epicuticular depressions are examined.
Résumé
L'ultrastructure de la cuticule du rectum a été étudiée chez onze espèces d'Insectes, appartenant à neuf ordres. On s'est surtout intéressé aux espèces présentant des papilles rectales; dans ce cas on distingue toujours trois types de cuticule: cuticule de l'épithélium rectal, cuticule des papilles, cuticule du ≪cadre≫ entourant les papilles.
La cuticule du cadre est formée d'une masse compacte et amorphe, sclérifiée, surmontée d'une cuticuline de structure normale.
Les deux autres types de cuticules possèdent une structure plus classique: épicuticule comprenant cuticuline et zone dense, et endocuticule. La cuticule de l'épithélium rectal a toujours une structure comparable à celle d'une cuticule périphérique non sclérifiée. La cuticule des papilles est plus variable, et toujours différente de celle de l'épithélium rectal. Ces différences portent sur la cuticuline, la zone dense, les filaments épicuticulaires; l'endocuticule sur les papilles montre une organisation fibrillaire moins nette, qui paraît corrélative d'une réaction positive à l'APS. Des canaux poraires n'ont jamais été observés dans la cuticule des papilles; il en existe quelquefois dans la cuticule de l'épithélium rectal. Une sous-cuticule, contenant des mucopolysaccharides acides, est présente dans certains cas dans les deux types de cuticule.
Dans les espèces ne possédant pas de papilles rectales, il n'existe qu'un seul type de cuticule rectale, variable suivant l'espèce.
La cuticule des papilles montre, dans certaines espèces, des dépressions superficielles, d'un diamètre voisin de 0,2 μ, réparties uniformément mais sans ordre défini (≪dépressions épicuticulaires≫). De telles dépressions s'observent aussi dans quelques espèces dépourvues de papilles (Tenebrio). Au niveau de ces dépressions, la cuticuline a une structure particulière et la zone dense est réduite.
Les rapports entre structure et perméabilité de la cuticule sont discutés. On envisage en particulier les rôles respectifs de la cuticuline, de la zone dense, des filaments épicuticulaires et des dépressions épicuticulaires.
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Noirot, C., Noirot -Timothée, C. La cuticule proctodéale des Insectes. Z.Zellforsch. 101, 477–509 (1969). https://doi.org/10.1007/BF00335265
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