Полный метаморфоз что это

12.09.202211.09.2022 admin 0 Comments

Полный метаморфоз: определение и примеры

Определение

полный метаморфоза относится к изменению в анатомической и физиологической форме через ряд этапов жизни. Это происходит в мире животных, точнее в мире насекомых. Этот набор из четырех стадий – яйцо, личинка, куколка и взрослый – составляют процесс полной метаморфозы.

Полная метаморфоза должна включать четыре стадии. Более общий термин метаморфоза охватывает два разных процесса, один из которых – полная метаморфоза, голометаболическое развитие или холометаболизм, который почти полностью специфичен для крылатых насекомых. При полной метаморфозе существуют огромные различия между личиночной и взрослой формами. Это преобразование требует значительной энергии и разделяется на последовательность изменений на разных этапах жизненного цикла насекомых. Процесс требует столько энергии, что просто невозможно пройти полное морфологическое и анатомическое изменение за один присест. Поэтому каждая стадия кратко отличается от стадии, которая предшествует или следует за ней.

Неполная метаморфоза или гемиметаболическое развитие, с другой стороны, имеет только одну стадию, которая анатомически и физиологически различна – форма яйца. Изображение ниже показывает различные стадии полной метаморфозы в связи с неполной метаморфозой. Обратите внимание на очень разные формы яйцеклетки, личинки, куколки и взрослого (или имаго) в голометаболии, и похожие формы нимфы гемиметабола.

Другие отряды с голометаболизмом – это двукрылые (мухи), нейроптеры (в том числе кружевные крылышки, бабочки и подёнки), сифонаптеры (блохи) и перепончатокрылые (муравьи, пчелы и осы). Те вид которые не подвергаются полной метаморфозе и представлены как нимфы (использующие процессы, вовлеченные в неполную метаморфозу), имеющие свои собственные порядки.

Есть некоторые частичные исключения из правила полной метаморфозы. Первыми из них являются неотенические насекомые, вторые – гиперметаморфические насекомые.

Что такое неотонические насекомые?

Производство крыльев – дорогостоящий процесс с точки зрения энергиии иногда происходит производство взрослой самки, очень напоминающей личиночную форму и без крыльев. Это явление называется неотением или ювенилизацией. Примерами являются самка трилобитного жука или сумеречница. Тем не менее, все неотенические насекомые проходят четыре стадии полной метаморфозы.

Что такое гиперметаморфические насекомые?

На другом конце шкалы у некоторых насекомых очень ярко выглядят возрастные формы на личиночной стадии. Эти дополнительные изменения в нормальном полном процессе метаморфоза обнаружены у гиперметаморфических насекомых Стрепсиптера заказов, а также у различных паразитических ос, жуков, мух и богомолов вид, Что касается не гиперметаморфических насекомых, самые ранние версии паразитических возрастов очень мобильный и очень маленькийчто значительно облегчает им поиск хозяев.

Полная метаморфоза дает насекомым большие преимущества с точки зрения выживания, причем каждая стадия характеризуется своими поведенческими, анатомическими и физиологическими изменениями. Даже среда, в которой существует каждая форма, может отличаться.

Существуют различные теории относительно триггеров перехода из одной стадии в другую, включая голод, критический вес, ген повышенная регуляция, температура, гормональная стимуляция и время. Тем не менее, наличие, количество и баланс 20-гидроксиэкдизона (20E) и несовершеннолетних гормон (JH), вероятно, являются наиболее важными химическими направляющими процесса полного метаморфоза.

Яйца насекомых производятся в большом количестве и откладываются самкой яйцеклад на защищенных, скрытых поверхностях. Где яйцо положено, зависит от диеты личиночной формы. Бабочки откладывают яйца на нижней стороне конкретного лист виды, которые будут потреблять их молодые. Одним из примеров является белокочанная белокочанная капуста, у которой личинки уничтожают листья капусты, собирая энергию, необходимую для следующей стадии полной метаморфозы.

Скорлупа яйца насекомого – хорион – жестко. Он формируется внутри взрослой самки до того оплодотворение Это означает, что сперма должна поступать через сеть каналов или микропилов, которые обеспечивают доступ к центру яйца через хорион. По аналогии, кислород транспортируется, а углекислый газ – через аэропилы, Аэропилы не всегда присутствуют в хорионе яиц, откладываемых под поверхностью воды. Вместо этого газы размытый пассивно через несколько пор.

Еще одной структурой, обнаруженной в хорионе как наземных, так и затопленных яиц насекомых, является сеть пластронов или хорионический пластрон, который удерживает тонкий слой воздуха вблизи поверхности яйца. Это обеспечивает поставка кислородадаже когда яйцо покрыто водой.

Личинка Стадия полного метаморфоза

Форма червя или личинки личинки насекомого обычно далека от взрослой формы. После вылупления из яйца, его основная цель состоит в том, чтобы потреблять энергию для подготовки к огромным морфологическим изменениям следующей стадии полной метаморфозы, Это означает, что наиболее развитая часть любой личинки анатомия это пищеварительный тракт.

Последняя личиночная стадия известна как препупа; Здесь постоянное желание кормить прекращается, и личинка становится неактивной.

Стадия полной метаморфозы куколки

На стадии куколки имагинальные диски насекомого эмбрион и личинка становятся активными, Точно рассчитанный процесс гибель клеток а также клетка происходит пролиферация, когда личиночные клетки отмирают и разрушаются, чтобы обеспечить энергию для бесчисленных процессов, вовлеченных в развитие взрослого насекомого. Взрослый должен уметь размножаться, и именно на этом этапе развиваются репродуктивные органы. Изображение ниже показывает различные этапы жизни муравья.

Важно различать стадию куколки и структуру куколки. На стадии между личинкой и взрослым насекомое называют фаратом. Защитный корпус, который окружает фарат, в общем известен как куколка; это часто происходит от затвердевшей кутикулы теперь неподвижной личинки. Другие названия, включая куколку, кокон и тумблер, зависят от типа насекомого или дополнительных покрывающих материалов, таких как шелк.

Стадия полного метаморфоза имаго

Появление взрослого насекомого из куколки называется эклозией. Гормоны, выпущенные в конце стадии куколки, смягчают стенку раковины, позволяя взрослому насекомому появляться. Случай куколки оставлен как пустая раковина, и на время взрослое насекомое оказывается особенно подверженным воздействию стихий и хищников,

Это потому, что все крылья смяты и влажны, а взрослое насекомое не может летать. Пока венозная сеть крыльев сначала не была заполнена меконием, а затем гемолимфой посредством насосных действий живот взрослое крылатое насекомое находится в большой опасности.

Когда крылья раскрыты, структуры внутри растворяются, и требуется лишь небольшое количество гемолимфы, чтобы циркулировать в венах крыла, что делает их очень легкими и эффективными. Теперь насекомое мобильно и способно выполнить свою цель – размножаться.

Источник

Превращение (метаморфоз) насекомых

Превращение (метаморфоз) насекомого – это совокупность изменений, происходящих с ним в постэмбриональный период с момента выхода из яйца и до достижения половозрелого состояния.

Содержание:

Типы метаморфоза

Выделяют два основных типа метаморфоза:

Превращение насекомых

1 – полное превращение у жука-носорога:

1 а – личинка; 1 б – куколка; 1 в – имаго

2 – неполное превращение у кузнечика Pholidoptera griseoaptera:

2а – личинка; 2б – имаго

Видоизменения типов метаморфоза

Далеко не у всех насекомых развитие проходит только по одному из перечисленных типов; в результате воздействия многих факторов жизненный цикл этих организмов может протекать с определенными видоизменениями.

В частности, встречается неполное упрощенное превращение (гипоморфоз), неполное усложненное превращение (гиперморфоз) и усложненное полное превращение (гиперметаморфоз). [1] [2]

Гипоморфоз

Характерен высшим насекомым, развивающимся путем неполного превращения и утратившим в процессе эволюции крылья (вши, ряд прямокрылых, пухоеды, некоторые равнокрылые). Из-за того, что у них нет крыльев, личинки лишь в минимальной степени разнятся по виду со взрослыми особями. [1]

Гиперморфоз

Наблюдается у самцов кокцид, трипсов, алейродид. Это видоизменение отличается тем, что в стадии личинки появляется покоящаяся, малоподвижная фаза, которую также называют нимфой, или ложнокуколкой. Она имеет зачатки крыльев и напоминает по внешнему строению имаго. [1]

Гиперметаморфоз

Обнаружен у мух жужжал, веерокрылых, некоторых сетчатокрылых (мантисп). Данная форма развития сопровождается появлением в жизненном цикле насекомых личинок и/или куколок нескольких типов. Известный пример – жук нарывник, у которого из яйца выходит подвижная камподеовидная личинка – триунгулин. Она прекрасно приспособлена к пассивному (на теле летающих насекомых) и активному перемещению, и в ее задачу входит расселение вида. На определенном этапе триунгулин линяет и преобразуется в малоподвижную личинку червеобразного вида. [1]

Бессяжковые, схема превращения (анаморфоз)

1 – личинка; 2 – имаго

Помимо перечисленных видоизменений, выделяют «неполноценные» формы превращений насекомых, присущие примитивным первичнобескрылым. К ним относятся анаморфоз и протоморфоз.

Анаморфоз

Характеризуется постепенным увеличением количества члеников на брюшке личинок в процессе смены возрастов (с каждой последующей линькой), наблюдается у представителей редкого отряда Бессяжковых, этот признак сближает их с многоножками. [4] (фото)

Протоморфоз

Данная разновидность также носит название первичного превращения, при этой форме развития наблюдается линька взрослого насекомого, при этом, имаго и личинка похожи друг на друга, но у личинки тело не подразделяется на грудь и брюшко. Посредством протоморфоза развиваются подуры, двухвостки, щетинохвостки, некоторые поденки. [1] [4]

Видео демонстрирует выход бабочки Монарха из кокона

Внутренние изменения насекомых при превращениях

По мере прохождения насекомыми определенных стадий метаморфоза они иногда более, иногда менее заметно меняют свой облик. Тем не менее, происходящие с ними изменения являются не только внешними, но и внутренними. [1]

Процессы метаморфоза протекают, главным образом, под контролем органов эндокринной системы. Как можно было бы предположить, наиболее явные изменения происходят у насекомых с полным превращением, переживающих более заметные преобразования, так как при неполном метаморфозе органы взрослеющей личинки перестраиваются не очень сильно. [1]

В отличие от частичного метаморфоза, полный протекает со значительными изменениями строения тела; это наблюдается по мере всего развития, но особенно масштабно происходит на конечных этапах превращений. При переходе в стадию имаго имеет место глубокая, практически полная перестройка организма под воздействием двух происходящих параллельно процессов – гистолиза и гистогенеза. [1]

Гистолиз

Гистогенез

Возможно, читателям будет интересно, что примерно аналогичные процессы происходят также в организме высших животных и человека, несмотря на то, что переход ко взрослому состоянию у нас не сопровождается четким разделением на стадии. Например, классическим примером гистолиза у человека (этот процесс протекает под действием клеточных органелл лизосом) является возвращение увеличенной матки после родов к обычным размерам, а своеобразной формой гистогенеза можно назвать смену молочных зубов коренными и увеличение их количества до 32-х. [3]

Источник

Метаморфоз, превращение организмов

Метаморфоз у беспозвоночных:

Полное превращение

Неполное превращение

Отсутствует стадия куколки.

При подготовке к экзамену по биологии очень важно знать, у каких насекомых полное превращение, у каких развитие с неполным.

Зачем нужен такой метаморфоз:

— на стадии яйца питательных веществ не хватает для постройки сложной системы органов для полета, поэтому возникают промежуточные стадии, которые “наедают” себе питательные вещества;

— уменьшение пищевой конкуренции между промежуточной стадией и имаго (гусеница есть зелень, а бабочки питаются нектаром цветков);

— разная среда обитания (снижение территориальной конкуренции).

Метаморфоз у позвоночных

Стадия головастика интересна тем, что несет в себе почти все признаки рыб (дыхание жабрами, 1 круг кровообращения, двухкамерное сердце, боковая линия, отсутствие конечностей). Это позволяет ученым делать вывод о происхождении земноводных от рыб.

Источник