Представь, что тебе никто никогда не рассказывал про бабочек, и вдруг ты видишь это впервые. Маленькая гусеница ползает по листу и ест, ест, ест. Потом она находит тихое местечко, замирает и становится похожей на странный неподвижный свёрток. Проходят дни, свёрток трескается, и оттуда выбирается бабочка с настоящими крыльями! Звучит как сказка, но это происходит каждое лето прямо у нас во дворе. Давай разберёмся, как гусеница превращается в бабочку и что прячется внутри куколки.
Как гусеница превращается в бабочку?
Гусеница становится бабочкой благодаря полному метаморфозу. Так учёные называют большую перестройку всего тела, которая происходит внутри куколки.
Это совсем не похоже на то, как растёт котёнок. Котёнок просто становится больше и постепенно превращается во взрослую кошку. Уши, лапы, хвост у него остаются на своих местах, только подрастают.
С гусеницей всё иначе. У неё нет крыльев, нет длинных усиков, нет хоботка. Чтобы стать бабочкой, ей приходится переделать себя почти целиком. Одно и то же животное как будто рождается заново.
В жизни бабочки четыре главные стадии:
яйцо → гусеница → куколка → взрослая бабочка.
И у каждой стадии своё важное дело. Яйцо бережёт крошечный зародыш. Гусеница ест и растёт. Куколка терпеливо перестраивает тело. А взрослая бабочка летает, ищет пару и заботится о том, чтобы на свет появились новые гусеницы.
Жизненный цикл бабочки: четыре стадии
Всё начинается с крошечного яйца и заканчивается взрослой бабочкой, которая даст начало новому поколению. А потом круг повторяется.
Кажется, что гусеница — это просто бабочка-малышка. Но биологи смотрят на это по-другому. Для них гусеница — это личинка, отдельная стадия жизни со своим телом и своими задачами.
После гусеницы наступает стадия куколки, что-то вроде паузы между детством и взрослой жизнью. А взрослую бабочку учёные называют красивым словом имаго.
Весь этот путь называется полным превращением, или полным метаморфозом.
Первая стадия: из яйца появляется гусеница
Бабочка-мама не оставляет яйца где попало. Она ищет растение, листьями которого потом сможет питаться её потомство.
Это очень заботливо с её стороны. Только что вылупившаяся гусеница совсем крошечная. Ей не под силу отправиться через поле или лес искать подходящую еду. Обед должен оказаться прямо у неё под ногами.
А многие гусеницы к тому же очень разборчивы в еде. Например, гусеницы бабочки-монарха едят только растения, которые называются ваточниками. Никакие другие листья им не подходят.
Внутри яйца, меньше булавочной головки, тихонько развивается зародыш. И однажды оболочка открывается, и наружу выбирается малюсенькая гусеница.
У некоторых видов первым делом она съедает свою яичную скорлупку. Хозяйственная! А потом принимается за главное дело всего своего детства — еду.
Вторая стадия: зачем гусеница так много ест?
У гусеницы одна большая задача: расти и запасать силы. Эти запасы очень понадобятся ей потом, во время превращения.
Поэтому у неё крепкие челюсти, которые умеют грызть листья, и большой кишечник, который справляется с целыми горами зелени.
Но у гусеницы есть одна забавная трудность. Снаружи её тело покрыто плотной оболочкой — кутикулой. Кутикула почти не растягивается, как наша кожа. Гусеница растёт, а оболочка остаётся прежнего размера.
Что делать? То же, что делаем мы, когда вырастаем из курточки: меняем её на новую! Гусеница сбрасывает старую тесную кутикулу, а под ней уже приготовлена новая, попросторнее. Это называется линькой.
Время между двумя линьками называют возрастом личинки, или инстаром.
Гусеница линяет несколько раз и с каждым разом становится всё больше. А когда она вырастет достаточно, приходит пора для самого главного.
Почему гусеница и бабочка совсем не похожи друг на друга?
Потому что у них совсем разная работа.
Гусеница — настоящий маленький едок. Она ползает по листьям и жуёт с утра до вечера. Ей не нужны крылья, ей нужен хороший аппетит.
У бабочки заботы другие. Ей нужно летать, находить пару, путешествовать и искать место, где потом появятся её гусеницы. Да и ест она совсем иначе: многие бабочки пьют сладкий нектар через длинный хоботок, почти как через трубочку.
Выходит очень удобно: гусеницы и бабочки одного вида едят разную еду и не отбирают её друг у друга.
Откуда гусеница знает, что пора превращаться?
Гусеница не смотрит на календарь и не решает сама. Подсказку ей дают особые вещества внутри её собственного тела — гормоны.
Главных гормонов здесь два.
Экдизон отвечает за линьку и перемены. А ювенильный гормон как будто говорит: «Не торопись, побудь ещё гусеницей».
Пока ювенильного гормона много, после каждой линьки получается просто гусеница побольше. Но когда его становится мало, тело понимает: пора! И начинается подготовка к стадии куколки.
На самом деле всё устроено гораздо сложнее, чем два переключателя. Но главное запомнить легко: когда превращаться, гусенице подсказывает её собственный организм.
Как гусеница превращается в куколку?
Перед превращением гусеница перестаёт есть. Она отправляется искать спокойное и надёжное место, где её никто не потревожит.
Дальше каждый вид делает по-своему.
Гусеница монарха, например, приклеивает себя шёлковой ниточкой к веточке или листу и повисает вниз головой. При этом она изгибается и становится похожей на букву J.
А потом гусеница линяет в последний раз в жизни.
Только теперь под старой шкуркой оказывается уже не новая гусеница, а куколка — гладкая, без ножек, совсем на гусеницу не похожая.
Снаружи куколка кажется спящей. Она почти не шевелится. Но внутри неё как раз начинается самое интересное.
Что же происходит внутри куколки?
Внутри куколки одни части тела гусеницы разбираются, другие переделываются, а будущие части бабочки быстро растут. И всё это спрятано от наших глаз.
Иногда можно услышать, будто гусеница внутри куколки целиком превращается в жидкую кашицу, а потом из этой кашицы собирается бабочка. Это не так.
Правда в том, что часть клеток гусеницы, которые бабочке больше не понадобятся, действительно разбирается. Но организм ничего не выбрасывает: он использует этот «строительный материал» заново.
А многое вообще сохраняется и только переделывается. Например, нервная система не исчезает. Она перестраивается, как старый дом, в котором меняют проводку, но не сносят стены.
Некоторые части будущей бабочки вырастают из особых групп клеток. Они тихонько жили в теле гусеницы с самого начала и ждали своего часа.
Так что в куколке никто не варит бабочку из супа. Там идёт большой, аккуратный и очень умный ремонт живого существа.
Откуда у гусеницы внутри берутся крылья?
Крылья не появляются из пустоты. Их крошечные заготовки спрятаны внутри тела, когда бабочка ещё ползает гусеницей.
У насекомых с полным превращением есть маленькие группы особых клеток. Во время превращения из них вырастают многие части взрослого тела.
Учёные называют их имагинальными дисками, или имагинальными зачатками. Можно представить их как семечки, из которых потом вырастут крылья, лапки и другие детали бабочки.
Пока насекомое живёт гусеницей, крылья ему ни к чему, и заготовки просто ждут. Зато когда приходит время превращения, эти клетки начинают быстро делиться. И вот уже из маленькой заготовки получается настоящее крыло.
Здорово, правда? Гусеница ещё жуёт листья и ни о чём не подозревает, а крылья для неё уже приготовлены.
А меняются только крылья?
Нет, меняется почти всё.
Переделываются мышцы, глаза и другие органы чувств, пищеварение, лапки и даже нервная система.
Гусенице нужно было ползать и грызть листья. А бабочке нужно управлять сразу четырьмя крыльями, видеть мир большими сложными глазами, находить цветы и не теряться в воздухе.
Так что превращение — это не просто «отрастить крылья». Это целая новая жизнь в новом теле.
Куколка и кокон — это одно и то же?
Нет! Куколка — это сама гусеница на стадии превращения. А кокон — это домик из шёлка, в котором куколка может прятаться.
Куколку бабочки ещё называют красивым словом хризалида.
Многие гусеницы мотыльков и молей перед превращением сначала плетут вокруг себя шёлковый кокон, как тёплый спальный мешок. И уже в нём становятся куколками.
А вот у большинства дневных бабочек, которых мы видим на лугу, никакого кокона нет. Их куколка висит на веточке открыто, у всех на виду.
Поэтому, когда говорят «бабочка вылупилась из кокона», это не всегда правильно. У многих бабочек кокона просто не бывает.
Сколько времени гусеница проводит в куколке?
У разных бабочек по-разному, одного срока для всех нет.
Многое зависит от вида бабочки, от погоды, от времени года и от того, как себя чувствует само насекомое.
Одни бабочки проводят в куколке совсем недолго. Другим нужно намного больше времени.
А некоторые куколки умеют ждать целую зиму. Они тихо висят на ветке или прячутся в укромном месте, пока снова не станет тепло. И только весной из них появляются бабочки.
Как бабочка выбирается из куколки?
Когда всё готово, бабочка разрывает оболочку куколки и осторожно выбирается наружу.
Но улететь сразу она не может.
Её крылья сначала маленькие, мягкие и мятые, как бумажка, которая долго пролежала в кармане.
Бабочка крепко держится лапками за веточку и потихоньку закачивает в жилки крыльев особую жидкость — гемолимфу. И крылья начинают расправляться, становятся всё больше и больше, пока не достигают своего настоящего размера.
Потом бабочке нужно немного подождать, чтобы крылья подсохли и окрепли.
И вот теперь она готова к своему первому полёту!
А куда же делась гусеница?
А она никуда не делась!
Бабочка — это та самая гусеница, просто теперь она выглядит совсем по-другому.
Никто не прятался внутри гусеницы и не менялся с ней местами. Это одно и то же живое существо, которое прошло большое превращение и получило новое тело.
Представь дом, в котором сделали большой ремонт. Старые перегородки убрали, крепкие стены оставили, а из заранее припасённых материалов построили новые комнаты и даже надстроили этаж. Дом тот же самый, а узнать его трудно.
Только ремонт внутри куколки гораздо хитрее и точнее, чем любой ремонт, который умеют делать люди.
Зачем природе понадобилось такое сложное превращение?
Потому что так каждый может заниматься своим делом и делать его хорошо.
Гусеница отлично умеет есть и расти.
Бабочка отлично умеет летать и заботиться о продолжении рода.
Они едят разную еду и живут немного по-разному, хотя на самом деле это одно и то же насекомое в разное время своей жизни.
Этот способ оказался таким удачным, что полное превращение проходят очень многие насекомые. Не только бабочки, но и жуки, муравьи, пчёлы, мухи.
Как самому понаблюдать за превращением бабочки?
Искать лучше всего там, где растут растения, которые любят гусеницы.
Загляни под листья — именно с нижней стороны часто прячутся яйца и совсем маленькие гусеницы.
Гусеницу побольше легко найти по «следам обеда»: если на листьях видны дырочки и обгрызенные края, значит, кто-то здесь хорошо поел.
Куколку найти труднее всего. Многие куколки умеют прикидываться сухим листиком или кусочком веточки.
Только, пожалуйста, не бери незнакомых гусениц в руки. У некоторых есть волоски, от которых может чесаться кожа. К тому же гусеница маленькая и хрупкая, её легко случайно поранить.
Лучше сфотографируй находку, а потом вместе со взрослыми попробуйте узнать, чья это гусеница и какие листья она любит.
Как гусеница превращается в бабочку — короткий ответ
Гусеница превращается в бабочку благодаря полному метаморфозу.
Сначала из яйца появляется гусеница. Она много ест, растёт и несколько раз меняет тесную оболочку на новую. Потом гормоны подсказывают ей, что пора, и гусеница становится куколкой.
Внутри куколки часть старых тканей разбирается, другие переделываются, а заранее припасённые клетки превращаются в крылья, новые лапки, глаза и другие части взрослого тела.
Наконец бабочка выбирается из куколки, расправляет крылья и улетает навстречу новой жизни.
Весь этот путь легко запомнить:
яйцо → гусеница → куколка → бабочка.
И каждый раз это немножко чудо. Природа не просто делает маленькую гусеницу большой. Она так перестраивает одно и то же существо, что у него появляется тело для совсем другой жизни — жизни с крыльями.
Читайте также
- Как устроен муравейник: что внутри и как муравьи его строят
- Как животные переживают зиму?
- Зачем белка делает несколько кладовых?
- Необычные способы общения у животных
Источники
- Florida Museum of Natural History — Butterfly Life Cycle
- Florida Museum of Natural History — Butterfly FAQ: pupa, chrysalis and cocoon
- Tettamanti G., Casartelli M. — Cell death during complete metamorphosis
- University of Kentucky — Juvenile hormone and 20-hydroxyecdysone in insect metamorphosis
- Penn State Extension — Butterfly Life Cycle