Візерунки на крилах деяких метеликів нагадують очі. У такий незвичайний спосіб комахи захищають себе від хижих птахів у нелегкій битві за виживання. У 2021 році вчені побачили, як луска метелика формується всередині лялечки. Перетворення невеликої комахи в повітряну фею - ідеальна метафора змін і вдосконалення.
З цієї причини вчені називають перетворення метаморфозою, що в перекладі з грецької означає "трансформація" або "зміна форми". Але далеко не всі гусениці стають комахами, що пурхають. Незважаючи на те, що гусениці проходять ті самі чотири стадії – яйце, личинка, лялечка та доросла особина – кожен етап має різні цілі та тривалість за часом. Метелик монарх, наприклад, повністю змінюється приблизно за один місяць. Еволюція винахідлива, чи не так?
Метелики та метаморфози
У світі налічується близько 200 000 видів метеликів. Їхні крила, якими ми так сильно захоплюємося, складаються із сплощених волосків – лусочок. Тіло цих красивих комах захищене твердим хітиновим панциром та крилами. Голова метелика має округлу форму з трохи плескатою потиличною частиною; вона малорухлива і з'єднана з грудьми.
Вчені виділяють два типи метаморфози комах: повну та неповну. Неповна метаморфоза відбувається, коли молода комаха виглядає як зменшена версія дорослої особини. Цей тип метаморфози присутні у бабок, тарганів, цвіркунів, коників та термітів. При повній метаморфозі молода комаха виглядає інакше і має різко змінитись, щоб стати дорослою. Так, бджоли, жуки, метелики, метелики та мухи зазнають повної метаморфози.
Гусениці зазнають повної метаморфози в зовсім іншу дорослу форму
Круглі або овальні опуклі очі метеликів – це півкулі, що займають більшу частину бічної поверхні голови та мають складну фасеткову будову. Нагадаємо, що фасеткові очі (їх іноді називають складними) – основний парний орган зору комах, ракоподібних та деяких інших членистоногих.
Дивно і те, що метелики мають кольоровий зір. Тому вони краще сприймають рухливі об'єкти. У багатьох видів за вусиками знаходяться додаткові тім'яні очі – непарний світлочутливий орган, який зустрічається у риб, рептилій та земноводних. Вважається, що він допомагає комах сприймати інтенсивність світла, а також беруть участь у регуляції добових та сезонних ритмів.
Як з'являються метелики
Життя метелика починається в маленькому круглому або овальному яйці, форма якого варіюється в залежності від типу комахи. Більшість метеликів відкладають численні яйця на листя, до яких прикріплюються за допомогою клейкої рідини. Метелик-мати може відкласти сотні яєць за один раз, оскільки багато хто з них не доживе до фінальної стадії метаморфози.
Крім візерунка на крилах, метелики мають цілий набір спеціальних пристроїв, які допомагають їм виживати.
Як тільки метелик вилуплюється з яйця, він стає личинкою і проводить більшу частину часу проводить за їжею, включаючи лист, на якому народився. Насправді гусениці можуть бути досить розбірливими, коли справа доходить до їжі – їм доводиться вибирати якийсь лист є.
Ось чому так важливо, щоб метелик відкладав яйця на лист, який потім з'їсть гусениця. Так, гусениці монарха їдять лише молочай.
Як тільки гусениця починає їсти, вона росте. Деякі внутрішні органи починають змінюватись і досягають повного зростання приблизно через два тижні після першої трапези. Оскільки їх екзоскелети не розтягуються, вони ростуть шляхом линяння або скидання шкіри кілька разів, як змії.
З гусениці в лялечку
Досягши третього етапу розвитку гусениця готується до наступного: як тільки вона закінчує їсти і рости, в її організмі виникає нестача ювенільних гормонів – гормони комах, що регулюють їхній постадійний розвиток. Під їхньою дією гусениця починає утворювати навколо себе шовковий кокон або блискучу лялечку, прагнучи радикальних змін. Кокон часто ховають під гілками, у купі листя чи під землею.
Зовні може здатися, що всередині лялечки нічого не відбувається, але це не так – усередині кокона гусениця розчиняється в особливій речовині, схожій на суп. Воно утворюється з допомогою ферментів, які запускаються гормонами.
Форма лялечки нагадує кулю. Найчастіше лялечки метеликів коричневі та блискучі.
Потім тканини, кінцівки та органи починають змінюватися і гусениця поступово набуває форми прекрасного метелика. У неї з'являються нові кольори, крила, довгі ноги та вусики, а також великі очі та інші особливості дорослої комахи.
Рот перетворюється з жувального на хоботок, за допомогою якого метелик потягує нектар - тверду їжу вони їсти не можуть. Ці метаморфози відбуваються протягом кількох тижнів чи місяців.
З кокона в метелика
Заключний етап складного переходу з гусениці в метелика починається після того, як комаха виривається з кокона. Але навіть на цьому етапі метеликам потрібен деякий час, щоб витягнути ноги та вусики, а також накачати гемолімфу (схожу на кров речовину комах) у крила, щоб літати.
Вусики допомагають метеликам орієнтуватися в обстановці, сприймаючи коливання повітря та різні запахи
Цей етап, проте, проходить не швидко – метелику доводиться чекати, доки крила не висохнуть і виростуть до повного розміру. Як тільки час очікування добігає кінця, метелик летить і шукає нову пару, щоб цей складний процес почався заново. Деякі метелики живуть лише кілька тижнів, тоді як життя інших особин може тривати місяцями.