Необъяснимый метаморфоз насекомых. Бабочки анатомия бабочки размножение бабочек. Где откладывают яйца бабочки Что такое метаморфоз и для чего он нужен

А их гусеницы, напротив, вызывают отвращение и лишь в некоторых случаях выглядят настолько оригинально, что просто привлекают внимание своим эстравагантным образом.

Но в жизни бабочки есть ещё одна стадия, пусть и самая короткая и малозаметная, но, как оказывается, потрясающе красивая. Видели вы когда-нибудь яйцо бабочки? Тем более – под микроскопом? Если нет – посмотрите фотографии этих яиц, которые сделали специалисты из Швейцарского университета прикладных наук с помощью электронного сканирующего микроскопа.

Это – яйцо бабочки Dryas iulia:

Вот так выглядит гусеница, которая из него выведется:


А так – бабочка, которая затем отложит такие же точно яйца:


Интересная особенность этого вида – взрослые бабочки иногда питаются слезами крокодилов:


А здесь – яйцо гигантской калиго, очень крупной бабочки, обитающей в тропических лесах Южной Америки:


В центре яйца находится микропиле — крошечное отверстие, через которое в яйцо проникают сперматозоиды.

Это – две взрослые бабочки этого же вида (размах их крыльев около 13 см):


А это – гусеницы:


Яйцо ещё одной очень красивой и крупной бабочки – Морфо Пелеиды:


Красные точки на яйце появляются вследствие химических реакций, протекающих при оплодотворении.

Это – взрослая Морфо:


А так выглядит яйцо широко распространенной в Европе голубянки красивой:


Взрослая бабочка откладывает их только на листья подковника хохлатого, причём предпочитает те растения, которые надгрызены кроликами – на них проще садиться. Из-за такой привередливости эти бабочки более редки, чем их родственники. Здесь на фото – взрослая особь:


Яйцо бабочки цетозии библис, обитающей в Юго-Восточной Азии:


И взрослая особь её:


Это неприметное яйцо отложил мотылек толстоголовка тагес:

Пожалуй, этот тот случай, когда яйцо выглядит красивее, чем взрослая бабочка:


Здесь – яйца одной из самых известных у нас бабочек, капустной белянки, или капустницы:

Гусеницы, которые выведутся из него, будут вредить капусте, хрену, редьке, пастушьей сумке и брюкве. А бабочки затем будут создавать у людей настоящее летнее настроение:


А вот яйцо зебровой длиннокрылой бабочки:


не столь примечательно, как взрослая особь:


Бабочки этого вида ядовиты, поскольку питаются не только нектаром, но и пыльцой некоторых растений, что позволяет им синтезировать цианогенные гликозиды, ядовитые практически для всех потенциальных врагов – птиц, пресмыкающихся, млекопитающих. Отчасти яркая окраска самой бабочки является предупреждающей, дающей хищнику понять, что трогать это существо не стоит.

Просто для сравнения покажем кладку яиц клопа-щитника:


Согласитесь, насколько бабочки выглядят ярче клопов, настолько и их яйца держат марку и похожи на настоящие шедевры эволюционного искусства.

Жизненный цикл

Бабочки относятся к насекомым с полным превращением, или голометаморфозом. Их жизненный цикл включает четыре фазы:

яйцо,

личинка (гусеница),

куколка,

взрослое насекомое (имаго).

Яйцо

Яйца бабочек покрыты плотной твёрдой оболочкой и могут быть разнообразной формы. В зависимости от рода и вида яйца могут быть круглыми, цилиндрическими, шаровидными, яйцеобразными, угловатыми. Их внешняя поверхность может быть рельефной, образовывая углубления, точки, полоски, бугорки, расположенных, как правило, в симметричном порядке. Окраска чаще всего белая и зеленоватых оттенков, реже — бурая, жёлтая, красная, голубая, тёмно-зелёная, иногда с цветным рисунком.

Самки откладывают яйца на листья, стебли или ветки кормовых растений. Их число в кладке зависит от вида и может быть больше 1000, однако до взрослой стадии выживают немногие. В зависимости от вида, яйца могут откладываться поодиночке или группами по 10 и более. Самки могут покрывать яйца волосками из густого пучка на конце брюшка. Также отложенные яйца могут покрываться выделениями придаточных половых желёз, которые, застывая, образуют защитный щиток (яблонная моль).

Самки эпикопеи (Epicopeia mencia) отличаются удивительной привязанностью к однажды выбранным для откладывания яиц местам, которые остаются неизменными на протяжении многих лет и, как правило, представлены одними и теми же деревьями ильма. Такая избирательность приводит к тому, что основная масса мест откладывания яиц концентрируется на немногих, пользующихся особой привлекательностью для бабочек, кормовых деревьях.

Средняя продолжительность стадии яйца 8—15 дней. У многих видов умеренного пояса отложенные осенью яйца зимой находятся в состоянии диапаузы.

Гусеница

Гусеница является личинкой бабочки. Она обычно червеобразная, с грызущим ротовым аппаратом. Физиологической особенностью гусениц является наличие пары изменённых слюнных желез, открывающихся общим каналом на нижней губе и вырабатывающих особый секрет, который быстро затвердевает на воздухе, образуя шёлковую нить. Большинство гусениц являются фитофагами — питаются листьями, цветками и плодами растений.

Ряд видов — кератофаги — питаются воском, шерстью, роговыми веществами (гусеницы молей рода Ceratophaga живут в рогах африканских антилоп, питаясь кератином). Немногие виды являются ксилофагами — стеклянницы и древоточцы. Гусеницы некоторых видов — хищники, питаются тлями, червецами, личинками и куколками муравьёв. К примеру, гусеницы пядениц рода Eupithecia, которые обитают на Гавайских островах, являются насекомоядными и обладают целым арсеналом приспособлений для поимки добычи.

Гусеницам некоторых видов свойственна олигофагия — питание очень ограниченным количеством видов растений. Например, гусеницы поликсены питается лишь четырьмя видами растений рода кирказон.

Гусеницами выделяются три главные группы пищеварительных ферментов — протеазы, карбогидразы и липазы.

Тело гусеницы состоит из 3 грудных и 10 брюшных сегментов. Кожа гладкая, с редкими бородавками, щетинками или волосками, шипами. Грудные сегменты несут 3 пары членистых ног, брюшные обычно имеют 5 пар более толстых ног, с крючками на подошвах, помогающие гусенице удерживаться на субстрате. У пядениц и некоторых совок имеет место уменьшение числа брюшных ног до 2—3 пар, или же они редуцируются.

Большинство гусениц ведут наземный образ жизни, но гусеницы ряда видов семейства ширококрылые огнёвки (Pyraustidae) обитают под водой, а у подводной огнёвки Acentria ephemerella под водой живут и взрослые бескрылые самки. По образу жизни гусеницы условно разделяются на две большие группы:

гусеницы, ведущие свободный образ жизни, открыто питающиеся на кормовых растениях;

гусеницы, ведущие скрытый образ жизни.

Гусеницы, ведущие скрытый образ жизни, обитают в переносных чехликах, которые они сооружают из шелковистой нити (мешочницы, Psychidae), либо из кусочков листьев (ряд огнёвок).

Гусеницы таскают такой чехлик на себе, прячась в него при опасности. Другие гусеницы строят убежища из листьев, свёртывая и скрепляя их шелковистой нитью, часто образуя сигарообразную трубку. Скрытый образ жизни ведут и гусеницы, обитающие внутри различных частей растений. Сюда можно отнести бабочек из групп: моли-минёры (Tischeriidae), плодожорки (Laspeyresiini), а также виды-галлообразователи.

Окраска тела гусениц взаимосвязана с их образом жизни. Гусеницы, ведущие открытый образ жизни, имеют покровительственную окраску, сочетающуюся с определённой формой тела, порой напоминающей части растений. Наряду с покровительственной окраской распространена яркая демонстрационная окраска, свидетельствующая об их несъедобности. Некоторые гусеницы в момент опасности принимают угрожающую позу, например, большой гарпии (Cerura vinula), винного среднего бражника (Deilephila elpenor).

Гусеницы бабочек, живущих в северных широтах, порой не успевают завершить свой жизненный цикл за одно лето, из-за чего вынуждены впадать в зимнюю диапаузу до следующего лета. Обитающая за полярным кругом в Гренландии и Канаде волнянка Gynaephora groenlandica известна тем, что жизненный цикл её гусеницы может длиться до 14 лет. Обычно продолжительность жизненного цикла составляет до 7 лет. Вторая уникальная возможность гусениц данного вида заключается в том, что во время зимовок в стадии диапаузы они могут переживать температуру −60 °C — −70 °C.

При снижении температуры окружающей среды в конце арктического лета гусеницы начинают синтезировать защищающие от холода химические соединения, такие как глицерин и бетаин. Гусеницы проводят около 90 % своей жизни в замёрзшем виде в состоянии диапаузы и лишь около 5 % питаясь скудной растительностью. Жизненный цикл гусениц родственного ей вида волнянка Кузнецова, являющейся эндемиком острова Врангель, длится до 6 лет.

Куколка

Куколка бабочек малоподвижная, почти всегда относятся к покрытым куколкам (pupa obtecta). У таких семейств, как сатурнии и коконопряды, куколка находится внутри специального сплетённого гусеницей кокона.

Форма от вытянутой цилиндрической, яйцевидной до почти округлой. Окраска преимущественно покровительственная, однотонная от светлой до тёмной или с различным рисунком из точек, пятен и полос. Сразу после окукливания цвет часто бледный, иногда почти белый или зеленоватый, потом он меняется на свойственный данному виду, и куколка превращается, например, из зелёной в коричневую.

У неё хорошо различимы очертания зачатков крыльев, хоботка и ног, брюшко с дыхальцами по бокам, кремастер на конце брюшка — специальное утолщение, часто раздвоенное на вершине, с крючочками для крепления паутинными нитями к субстрату.

Иногда располагается открыто на растении, но чаще находится внутри оплетённых свёрнутых и склеенных листьев, либо в поверхностном слое почвы, на стеблях и стволах растений. Куколка чаше прикреплена к субстрату (различают висячих куколок и подпоясанных), реже лежит свободно на подстилке или земле среди растительных остатков в редкой паутине.

Висячая куколка прикрепляется головным концом вниз при помощи кремастера, подпоясанная — головой вверх, кроме кремастера её поддерживает в таком положении специальный паутинистый поясок.

Куколки не питаются и часто являются покоящейся фазой развития, у видов из северных и умеренных широт — впадающей в зимнюю диапаузу.

Внутри куколки происходят сложные изменения, связанные с перестройкой и образованием органов имаго. Эти изменения состоят из двух одновременно происходящих процессов — гистолиза и гистогенеза. При гистолизе разрушаются все органы гусеницы, кроме органов нервной и кровеносной систем. При гистогенезе развиваются органы имаго из особых зачатков — имагинальных дисков.

Имаго

Из куколки выходит взрослое насекомое — имаго. Примерно за сутки до выхода бабочки, оболочка куколки становится маслянисто-прозрачной. Затем происходит разрыв куколки вдоль головы и переднего края крыльев, а имаго, цепляясь ногами за край разорванной оболочки, выползает наружу.

Во многих группах чешуекрылых самцы выходят из куколок раньше самок, поэтому в начале периода лёта бабочек встречаются только самцы, а конце — только самки.

В первые минуты после выхода из куколки бабочка ещё не способна летать. Она взбирается на вертикальные возвышения, где остаётся до расправления крыльев, происходящего под действием гидростатического давления гемолимфы. Расправленные крылья отвердевают и приобретают окончательную окраску.

Имаго является половозрелой формой, способной к размножению. Основная функция данной стадии жизненного цикла — размножение и расселение.

Продолжительность жизни имаго колеблется от нескольких часов до нескольких месяцев (у видов впадающих в диапаузу) и в среднем составляет 2—3 недели.

Различные изделия из шелка уже давно стали привычным предметом обихода в жизни человека. А ценой замечательных нарядов стала прозаичность и неприглядный вид тех существ, которые создают тончайшие нити шелка - . Взглянув на фото этого взрослого существа, можно увидеть бледно-бежевую бабочку, которая и летать-то не умеет. В компенсацию этому недостатку, тутовый шелкопряд обладает многими полезными свойствами, пользуясь которыми, человек извлекает из них много пользы для своей жизни.

История одомашнивания

Родиной этих насекомых считаются Гималаи. Доподлинно неизвестно, когда же человеком были изучены свойства шелкопрядов и задействованы в собственном хозяйстве. Некоторые фото, сделаны при археологических раскопках свидетельствуют, что тутового шелкопряда пытались разводить еще пять тысяч лет назад. Правда, насколько успешно, никто не знает.

Первые исторические упоминания об этих текстильных тружениках датируется седьмым веком до нашей эры. В этих манускриптах описываются некоторые детали производства шелка. Спустя несколько столетий, тутовый шелкопряд приобретает популярность в Азии, где в Китае становиться неким народным достоянием и проводятся строгие проверки на предмет вывоза гусениц за пределы Поднебесной.

И все-таки, одним хитрым путешественникам удалось провести коконы в своих тростях, чем они разрушили китайскую монополию на шелк. Спрос от этого, конечно не упал, просто у китайских торговцев поубавилось инструментов манипуляций.

Яйца шелкопряда и их инкубация

На сегодняшний день, тутовый шелкопряд-полностью одомашненное создание, его популяции в дикой природе нигде не наблюдается. Поскольку добыча шелка была всегда очень выгодным делом, сегодня она поставлена на массовое производство.

Яйца бабочки шелкопряда из которых выводятся гусеницы, помещают в инкубатор на восемь-десять дней. Совокупность яиц тутового шелкопряда, которые в научных кругах называют гренами, должны содержаться при достаточной влажности и температурных показателях в пределах двадцати трех- двадцати пяти градусов тепла, на весь период инкубации.

Гусеницы, линька

После инкубационного срока на свет появляются маленькие гусенички, размером до трех миллиметров. Такие личинки помещаются в специальные лотки, приготовленные специально для данного типа личинок, и содержатся в хорошо проветриваемом, теплом и в меру светлом помещении.

И начинается кропотливый уход шелководов за своими питомцами. Шелкопряды не зря названы тутовыми, поскольку они питаются листьями тутового дерева, которое в, несомненно, их честь называют еще шелковицей. У молодых личинок очень хороший аппетит, поэтому количество еды с каждым днем нужно увеличивать чуть-ли не в два раза. Так они безостановочно точат листья на протяжении пяти суток.

А далее останавливаются. Не стоит этого боятся, важно знать, что пришло время первой линьки. Старая кожа очень туго натянута. Один резкий рывок-и она лопается по всей длине тела, а под ней находится новая, с некоторым запасом эластичности для еще большего растяжения.

За весь период, который тутовый шелкопряд проводит в виде личинка, а это чуть больше месяца, он линяет четыре раза. За этот период гусеница, окрашенная в светло-желтый цвет, вырастает до восьми сантиметров в длину, а толщина составляет немного большим одного сантиметра.

К этому сроку у шелкопряда полностью сформирована шелкоотделительная железа, самая ценная часть для шелководов, которая достигает размера, равного двум пятым от длины личинки. Теперь ваш шелкопряд будет с каждым днем терять аппетит и перестает питаться такими любимыми листьями тутового дерева. И неудивительно, ведь шелкоотделительная железа переполнена жидкостью, которая теперь выделяется даже при движении. Пора залезать в кокон.

Обитание в коконе

Когда взрослая гусеница находит подходящую опору, в основном веточку, она забирается на нее и делает основу каркаса для своего будущего места пребывания. Сплетя такую прочную основу, она переползает в её центральную часть. Теперь начинается самая сложная и трудоемкая часть работы-изготовить полноценный кокон. Гусеница вертит головой с быстрой скоростью, тем самым опутывая себя тонкими шелковыми нитями и, таким образом, формирует кокон в течении четырех дней. Сам кокон, овальной или округлой формы, достигает размеров до шести сантиметров. Закончив работу, обессиленная гусеница засыпает и ожидает своего перевоплощения в куколку.

Интересная особенность: некоторые тутовые шелкопряды не плетут коконов, а формируют что-то на подобии настила, куда потом заползают. Другие же, формируют коконы по несколько особей, что становится предметом необычных фото этих необычных шелкопрядов. Но это исключение из правил, а не некоторая особенность тутовых шелкопрядов.

Бабочка, кладка яиц

По прошествии трех недель куколка шелкопряда вырастает в полноценную бабочку, хоть она и не умеет летать. Из собсвенносплетенного кокона бабочка выбирается методом размачивания краев своего жилища слюной, которая по своему химическому составу является щелочью.

Из-за этой особенной слюны рот бабочки тоже размягчается, и она не в состоянии питаться. Возможно это является основной причиной столь непродолжительного последующего срока жизни, который составляет период около двух недель.

За это время нужно повстречать особей противоположного пола, чтобы оплодотворить яйцеклетки. Уже через несколько часов возможна кладка яиц тутового шелкопряда, длительность которой составляет пять суток.

Яйца в количестве 300-800 штук откладываются в грену, которая порой имеет причудливые формы, некоторые из которых запечатлены на известных фото. Это зависит от срока выведения гусеницы, которое может быть осуществлено как в этом году, так и в следующем.

Разведение

Причиной разведения тутового шелкопряда является не сохранение его популяции, а получение шелка сырца для коммерческого использование.

Поэтому многие предприниматели начинают заниматься этим выгодным делом. Поскольку достаточное количество шелководов есть и в наших регионах, то можно поспрашивать их об особенностях выращивания шелкопрядов, а заодно и прикупить яиц. Нужно лишь обращаться к надежным поставщикам этой продукции. Даже небольшие домашние хозяйства могут приносить неплохую прибыль своим владельцам.

Сегодня в глянцевых журналах можно увидеть фото моделей, облаченных в шелковые одежды. Глядя на это, задумываешься, насколько удивительными могут быть дары природы, если прикладывать к их добыче достаточное количество усилий и терпения, которые в финале приносят многократные плоды.

Яйца бабочек покрыты плотной твёрдой оболочкой и могут быть разнообразной формы. В зависимости от рода и вида яйца могут быть круглыми, цилиндрическими, шаровидными, яйцеобразными, угловатыми. Их внешняя поверхность может быть рельефной, образовывая углубления, точки, полоски, бугорки, расположенных, как правило, в симметричном порядке.
Окраска чаще всего белая и зеленоватых оттенков, реже — бурая, жёлтая, красная, голубая, тёмно-зелёная, иногда с цветным рисунком. Самки откладывают яйца на листья, стебли или ветки кормовых растений. Их число в кладке зависит от вида и может быть больше 1000, однако до взрослой стадии выживают немногие.
В зависимости от вида, яйца могут откладываться поодиночке или группами по 10 и более. Самки могут покрывать яйца волосками из густого пучка на конце брюшка. Отложенные яйца могут покрываться выделениями из придаточных половых желёз, которые, застывая, образуют защитный щиток (яблонная моль). Средняя продолжительность стадии яйца 8—15 дней.



Яйцо

Для развития яйца в большинстве случаев требуется оплодотворение. После дозревания яйца откладываются самками на кормовые растения. Каждому виду бабочек присущи свои особенности яйцекладки. Некоторые прячут пакет яиц за волосками, которые сбрасывают при яйцекладке. Яйцо неплохо защищено от негативных воздействий внешней среды, т.к. закрыто толстой, твердой оболочкой. Форма яиц самая разнообразная (рис. 8, 9), цвет чаще белый, но бывают и другие окраски, а количество яиц, откладываемых разными видами бабочек, сильно варьирует и, возможно, зависит от внешних факторов воздействия.

Большинство бабочек развиваются из оплодотворенных яиц (оплодотворение внутреннее), но есть и исключения. У не которых видов семейства мешочниц (Psychidae) наблюдается партеногенез — развитие из неоплодотворенного яйца.

Рис. 8. Яйцо бабочки перламутровки селены (Clossiana selene)

Рис. 9. Яйцо бабочки Гиперант (Hipparhia hyperantus)

Скорость созревания яиц зависит не только от вида, но и от условий окружающей среды, в частности от температуры и влажности. Некоторым бабочкам в период созревания яиц необходимо дополнительное питание. Например, часто встречающимся у нас крапивницам (Aglais urticae), крушинницам (Gonepteryx rhamni), траурницам (Nimphalis antiopa). А вот представителям семейств тонкопрядов (Hepialidae), коконопрядов (Lasiocampidae), павлиноглазок (Saturniidae), волнянок (Liparidae) и ряда других питание во взрослом состоянии не требуется. У них даже отсутствует хоботок, с помощью которого они могли бы потреблять пищу. Таких бабочек называют афагами, т.е. не питающимися.

Некоторые виды бабочек откладывают сразу все созревшие яйца, другие — маленькими порциями или по одному. У каждого вида места кладки яиц специфичны. Одни самки, проявляя заботу о потомстве, откладывают яйца на листья или стебель кормового растения (большинство дневных бабочек). Другие — просто разбрасывают яйца по земле (тонкопряды). Третьи — стараются зарыть их в землю (некоторые совки). Но во всех случаях яйца изначально приспособлены к развитию в тех условиях, в которые их помещают самки. Попади яйца в другие места — им грозит неминуемая гибель. Если яйца, обычно откладываемые в землю, окажутся на листе растения, где совершенно другой температурный режим, то будущая личинка погибнет либо появится на свет с аномалией, которая не позволит ей полноценно развиваться. Тот же результат неизбежен, если яйцо с растения поместить на землю.

Некоторые виды бабочек откладывают по два яйца, из которых выходят разнополые особи, и им на первое время вполне хватает листочка как кормовой базы.

Яйца бабочек имеют разнообразную форму и структуру поверхности (рис. 10,11), а окраска их обычно белая с зеленым оттенком. Но встречаются и другие цвета — красный, голубой, зеленый, бурый, желтый. Не редки яйца с красивым рисунком. Различны и формы кладок. Некоторые из чешуекрылых, например, кольчатый шелкопряд (Malacosoma neustria), делают кладку в виде колец, опоясывая ими тоненькие веточки. Часто кладки бывают покрыты волосками, которые бабочки берут со своего брюшка.

Рис. 10. Внешнее строение хориона (оболочки) яйца американской белой бабочки (Hyphantrya cunea)

Рис. 11. Вид хориона в электронном микроскопе. Фотографии А.Ю. Баранова

Некоторые бабочки вообще не откладывают яиц, сразу производят на свет личинок-гусениц. Такое явление живорождения наблюдается у некоторых видов из семейств молей (Tineidae), белянок (Pieridae) и данаид (Danaidae). Впервые живорождение у бабочек обнаружил ученый-энтомолог А. Скотти, наблюдавший в 1862 г. выведение живых, быстро двигающихся личинок у молей Tinea vivipara.

Еще интересные статьи



Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!