Метаморфоз
Что такое метаморфоз
Метаморфоз (от греч. metamorphōsis — превращение) — процесс кардинального изменения строения организма в ходе его развития. Для бабочек характерен полный метаморфоз (голометаболия): личинка (гусеница) настолько не похожа на взрослое насекомое, что при превращении происходит почти полная перестройка тела.
Полный метаморфоз включает четыре последовательные стадии: яйцо → гусеница → куколка → имаго.
Стадия 1: Яйцо
Самка бабочки откладывает яйца на кормовое растение гусеницы — именно то, которым будет питаться личинка после вылупления. Яйца бывают очень разными по форме: шаровидные, плоские, ребристые, гладкие. Диаметр — от долей миллиметра до 2–3 мм.
Внутри яйца уже через несколько дней начинается развитие эмбриона. Продолжительность этой стадии зависит от температуры и вида: в тёплую погоду — 5–10 дней, у некоторых видов, откладывающих яйца осенью, яйцо перезимовывает и вылупляется только весной.
Пример: Махаон откладывает одиночные круглые жёлтые яйца на листья зонтичных растений — моркови, укропа, петрушки. Через 7–10 дней вылупляется крошечная тёмная гусеница.
Стадия 2: Гусеница (личинка)
Гусеница — активная стадия роста. Её единственная задача — как можно больше есть и накопить питательные вещества для куколки. Гусеница линяет 4–6 раз, с каждой линькой увеличиваясь в размерах.
В зависимости от вида гусеницы питаются листьями, цветками, плодами, хвоей или даже корнями растений. Многие гусеницы узкоспециализированы и едят только одно или несколько видов растений.
Продолжительность стадии: от 2–3 недель (летние поколения) до нескольких месяцев (виды, зимующие в виде гусеницы).
Пример: Гусеница махаона в первых возрастах похожа на птичий помёт (камуфляж), а в старших становится ярко-зелёной с чёрными полосами и оранжевыми пятнами. При испуге выдвигает osmeterium — ярко-оранжевый рожок с неприятным запахом.
Стадия 3: Куколка (хризалида)
Куколка — стадия покоя и полного превращения. Гусеница закрепляется на ветке, листе или почве и линяет в последний раз, превращаясь в неподвижную куколку. Внешне куколка кажется инертной, но внутри идёт интенсивная перестройка: ткани гусеницы практически растворяются и заново собираются в совершенно иную структуру — взрослое насекомое.
Продолжительность: от 1–2 недель (летние поколения) до нескольких месяцев (зимующие куколки).
Куколки бабочек не прядут кокон (в отличие от шелкопрядов), а прикрепляются открыто. Окраска куколки часто покровительственная — зелёная, коричневая, имитирующая кору или лист.
Пример: Куколка капустницы зелёная или серо-коричневая в зависимости от фона подложки. Это адаптация: гусеница «выбирает» место окукливания с учётом цвета.
Стадия 4: Имаго (взрослая бабочка)
Из куколки выходит взрослая бабочка — имаго. Сначала крылья смяты и мягки: бабочка несколько часов накачивает их гемолимфой, расправляет и ждёт, пока они затвердеют. После этого она готова к полёту.
Задача имаго — размножение. Взрослая бабочка питается нектаром (или вообще не питается), находит партнёра, спаривается и откладывает яйца, замыкая цикл.
Продолжительность имагинальной стадии очень различается: от нескольких дней до почти года у зимующих видов. Подробнее — в статье сколько живут бабочки.
Полный и неполный метаморфоз
Полный метаморфоз (как у бабочек) отличается от неполного. При неполном метаморфозе (кузнечики, клопы, стрекозы) нет стадии куколки: из яйца выходит нимфа — уменьшенная копия взрослого насекомого, которая постепенно «дорастает» до взрослого состояния.
При полном метаморфозе (бабочки, жуки, мухи, пчёлы) личинка принципиально отличается от взрослого и обязательно проходит стадию куколки.
Зачем нужен метаморфоз
Биологический смысл метаморфоза — разделение экологических ниш личинки и взрослого. Гусеница и бабочка не конкурируют за одну и ту же пищу: гусеница ест листья, бабочка пьёт нектар. Это снижает внутривидовую конкуренцию и позволяет виду использовать больше ресурсов среды.
Дополнительно метаморфоз даёт возможность «перезапустить» форму тела для разных задач: гусеница оптимизирована для роста, куколка — для трансформации, имаго — для размножения и расселения.
Подробнее о других терминах — в разделе словарь.