Pēcembrionālo attīstību, ko citādi sauc par postembrionālo, visos organismos, kas apdzīvo mūsu planētu, var iedalīt divos veidos: tiešā un netiešā. Pirmais veids ir raksturīgs rāpuļiem, putniem un zīdītājiem. Jaunie, kas dzimuši vai izšķīlušies no olas, ir neliela pieaugušā kopija. Vēl viens attīstības veids ir sastopams zivīm, abiniekiem un posmkājiem. Šajā rakstā, izmantojot konkrētus piemērus, apskatīsim kukaiņu attīstības stadijas.
Metamorfozes bioloģiskā loma
Dažādu dzīvnieku sugu attīstība ar nepilnīgu un pilnīgu transformāciju (metamorfozi) nodrošina optimālākos apstākļus mazuļu un pieaugušu formu dzīvei un samazina konkurenci starp tām par pārtiku. Tas ļauj izmantot alternatīvus pārtikas resursus, kā arī veicina tādas sugas izplatīšanos, kas atrodas citā biotopā (gaisā, zemē, ūdenī vai pazemē). Kukaiņu metamorfoze ir viena noiemesli, kāpēc pašlaik uz Zemes dzīvo milzīgs šo organismu sugu skaits (vairāk nekā viens miljons). Tie aizņem gandrīz visas esošās ekoloģiskās nišas. Kukaiņi pārstāv posmkāju patvēruma klasi. Kukaiņu attīstības stadijas ir šādas: ola (embrionālā attīstība), kāpurs, zīlēns, pieaugušais (pēcdzemdību attīstība).
Olu stadija ir pirmā un obligātā kukaiņu dzīves cikla fāze. Tam ir vairākas ādas. Pirmo sauc par horionu (veic aizsargājošu un mehānisku funkciju). Dažām sugām to sarežģī vaska vai hitīna slāņi un cauri poras. Otrā membrāna, dzeltenums vai serozs, ir tiešā saskarē ar embriju, kas attīstās. Tās uzturs nāk no dzeltenuma. Horiona forma, krāsa un dažādu kukaiņu olu izmērs ir daudzveidīgs. Tātad sienāžiem olu garums sasniedz 11 mm, bet zirnekļa ērcēs - tikai 0,14 mm. Lielākā daļa kukaiņu dēj olas, lai gan ir arī dzīvdzemdību formas, piemēram, Madagaskaras tarakāns. Kāpurs parādās no olas, kas ir nākamais kukaiņu attīstības posms.
Pilna transformācija
Tas ir raksturīgs spārnoto kukaiņu apakšklases sugām. Pirms kļūšanas par pieaugušu indivīdu - imago, organisms, atstājis olu, iziet cauri diviem pilnīgi atšķirīgiem dzīves posmiem: kāpuriem un kūniņām. Kukaiņus, kuriem raksturīga pilnīga metamorfoze, sauc par holometaboliskiem. Tie ietver Lepidoptera, Diptera, Coleoptera uc kārtas.
Kāpuru stadijas iezīmes
Tie, pirmkārt, atrodas ķermeņa anatomiskajā struktūrā. Lielākajai daļai kāpuru trūkst reproduktīvās sistēmas. Arī mutes aparāts ir atšķirīgs, un līdz ar to arī ēdiena veids. Apsveriet kukaiņu kāpuru attīstības stadijas ar nepilnīgu metamorfozi.
Viens no vecākajiem organismiem, spāre, dēj olas stāvošu dīķu ūdenī. Pēc 20 dienām un dažām sugām pēc 2-9 mēnešiem parādās pronimfa (pirmskūniņa), kas dzīvo tikai dažas sekundes, tad izkūst, un veidojas naida - īsta spāres kūniņa. Tam ir mazs izmērs (1,5 mm), un dzīves cikls atkarībā no kukaiņa veida var ilgt no vairākām dienām līdz vienam līdz trim gadiem. Kāpurs aktīvi medī ūdenī, un tam ir trahejas elpošanai, tāpēc tas bieži paceļas uz virsmas.
Turpinot kušanu un augšanu, tas izrāpjas no ūdens uz ūdensaugu stublājiem un pārvēršas par pieaugušu kukaini - spāri ar mīkstiem spārniem un ķermeņa vākiem. Viņa kādu laiku nekustas. Kukaini klājošais hitīna slānis sacietē. Spāre kļūst spējīga lidot. Rezumējot, teiksim sekojošo: kāpuru stadija dažādu sugu spārēm nodrošina šo kukaiņu dzīvotnes paplašināšanos. Ņemiet vērā, ka nobriedušam spāres kukainim un tā kāpuram ir līdzības barošanās veidā (abi ir plēsēji), kā arī elpošanā (orgāni - trahejas). Atšķirība slēpjas to dzīvotnē: pieaugušie dzīvo gaisā, bet naidi dzīvo ūdenī.
Kukaiņu kāpuri arpilnīga transformācija
Lepidoptera kārtas pārstāvjiem, piemēram, tauriņiem tos sauc par kāpurķēdēm un ļoti atšķiras no pieauguša cilvēka. Kāpurs iznāk no olas, izgrauž tās čaumalas un tūlīt ar saviem spēcīgajiem žokļiem – apakšžokļiem – sāk ēst lapas un citas auga daļas. Tās ķermenis ir tārpveida, ar galvu, trim krūšu kurvja un desmit vēdera segmentiem. Pārvalki ir aprīkoti ar matiņiem - sariem. Tauriņi ir kukaiņi, kuriem raksturīga pilnīga transformācija. Uz kāpura apakšējās lūpas atrodas tvaika dziedzeris, kas izdala noslēpumu. Sasalstot gaisā, veidojas pavediens, ko kāpurs izmanto, lai izveidotu kokonu. Uzturoties tajā, kāpurs pārvēršas par krizali. Viņa var dzīvot no dažām nedēļām līdz vienam līdz trim gadiem, un chrysalis chrysalis dzīvo līdz 10 gadiem. Viņas ķermenis ražo glicerīnu un betaīnu, dabiskos antifrīzus.
Taureņu kāpuri - kukaiņi, kuriem ir pilnīga transformācija, bieži kūst. Viņu pēdējā izkausēšana beidzas ar mazuļiem. Dažām kukaiņu sugām kāpuriem ir atsevišķi nosaukumi. Piemēram, zāģvabolēm tas ir kāpurs, putekšņvabolēm un tumšajām vabolēm tas ir viltus stiepļu tārps, spāru kāpurus sauc par naidām, bet to priekškāpurus sauc par nimfām.
Kas ir krizāle
Šī ir kukaiņu dzīves cikla fāze, kas noved pie seksuāli nobrieduša indivīda – imago – attīstības. Lēcēnu stadijai raksturīgs tas, ka organisms nebarojas un nevar kustēties. Papildus zīdam dzīvnieki bieži izmanto arī smilšu vai gliemežvāku daļiņas, lai izveidotu kokonu un stiprinātu to. Bezmaksas kucēniem ir antenas, kājas untopošā individuālā imago spārni ir brīvi un piespiesti ķermenim. Pārklātas zīlītes ir raksturīgas daudzām tauriņu, mārīšu un dažu divkāršu sugām.
Imago
Kukaiņu pēdējai attīstības stadijai raksturīga reproduktīvās (reproduktīvās sistēmas), kā arī visu šai sugai raksturīgo ārējo pazīmju veidošanās. Tāpat kā kāpurs, pieaugušais pilda kukaiņu izkliedēšanas funkciju dažādos biotopos. Turklāt pieaugušie ir atbildīgi par reprodukciju un viņiem ir dzimumorgāni. Vīriešiem tos sauc par sēkliniekiem, bet sievietēm - par olnīcām. Ir arī adnexālie dziedzeri, kas izdala sekrēciju un pārošanās orgānus.
Šajā rakstā mēs apskatījām to kukaiņu attīstības stadijas, kurām ir netieša attīstība ar nepilnīgu un pilnīgu transformāciju.
