Типи перетворень у комах.Диапауза

Постембріональний розвиток тварин може бути прямим або супроводжуватись перетворенням —метаморфозом. При прямому розвитку новонароджені тварини мають всі основні риси організації дорослої особини й відрізняються меншими розмірами і недостатньо розвиненими статевими залозами.Постембріональний розвиток зводиться до росту й досягнення статевої зрілості (прісновода гідра, багато нематод, більшість хребетних).При розвитку з перетворенням з яйця виходить личинка, зазвичай влаштована набагато простіше за дорослий організм, але має спеціальні личинкові органи, які відсутні в дорослому стані (більшість безхребетних і деякі хребетні тварини — ланцетник, міноги, дводишні риби, земноводні).
Глибоке перетворення будови організму, в процесі якого личинка перетворюється на дорослу особину, називається метаморфозом. У багатьох комах (бабки, таргани, богомоли, терміти) личинка схожа на дорослу комаху; зміни в організації супроводжуються в основ-ному поступовим розвитком крил. У цьому випадку говорять про розвиток з неповним перетворенням. У більшості комах (жуки, лускокрилі, перетинчастокрилі) личинка червоподібна і не схожа на імаго ні зовнішнім виглядом, ні внутрішньою будовою, ні способом живлення. Тому перехід від личинкової стадії до імаго здійснюється через стадію лялечки. У цьому випадку говорять про розвиток з повним перетворенням. Розвиток з перетворенням має ряд переваг перед прямим способом розвитку: 1) личинка, як правило, використовує джерело живлення, відмінне від дорослої особини, що призводить до послаблення внутрішньовидової конкуренції за ресурси; 2) у губок, кишковопорожнинних, багатощетинкових червів личинка рухома і служить для розселення виду; 3) личинки деяких видів (ракоподібних, павукоподібних, земноводних) здатні розмножуватись. Ця властивість дістала назвунеотенії. Здатність до неотенії має пристосуванське значення для тих видів тварин, у процесі індивідуального розвитку яких відбувається зміна середовища проживання. Якщо умови існування дорослої стадії украй несприятливі, збільшення кількості личинок підвищує шанси популяції на виживання.

У річному циклі комахи зустрічаються довготривалі несприятливі періоди сезону , коли активна життєдіяльність організму неможлива або недоцільна. Для видів, що живуть в районах тропіків , субтропіків таким періодом є сухий сезон ; для мешканців помірного клімату , - зима.

Тимчасова зупинка росту і розвитку комахи зі значним уповільненням процесів обміну речовин називається діапаузою. Діапауза не може настати відразу. Їй передує підготовчий період, протягом якого спостерігається обмін речовин, при якому в організмі знижується газообмін, зменшується використання кисню і кількість води в тілі, накопичуються поживні речовини у вигляді вуглеводів і жирів. Такий обмін речовин дозволяє дуже економно витрачати запаси. Вихід з діапаузи також відбувається шляхом поступового повернення до норми. Залежно від того, на яку стадію припадає діапауза, розрізняють ембріональну (яйцеву) діапаузу, личиночні (ларвальну) діапаузу, лялечкову (пупальну) діапаузу та імагінальну діапаузу. За порою року, коли наступає діапауза, розрізняють літню та зимову діапаузи.

Діапауза є більш глибоким станом фізіологічного спокою , ніж холодовий або теплове заціпеніння . Холодовий заціпеніння , наприклад, виникає під безпосереднім впливом низької температури і припиняється при потепління , тоді як диапауза зазвичай починається задовго до настання несприятливих умов середовища і припиняється не відразу , а під впливом зазвичай вже іншого чинника .

Комахи , що знаходяться в стані діапаузи , володіють рядом особливостей . Активні фази розвитку ( личинка , імаго) при переході в діапаузу зазвичай припиняють харчування і стають малорухомими ; в яйці призупиняється розвиток зародка. Різко сповільнюється обмін речовин в організмі.

Види діапаузи

Різноманіття форм діапаузи у комах можна класифікувати за 3 принципам :

-в залежності від сезону , коли спостерігається диапауза ;

- від фази розвитку організму , в якій виникає диапауза ;

- від обов'язкового або факультативного появи діапаузи в життєвому циклі даної генерації .

1 . Залежно від сезону диапауза може виникати як в зимовий , так і літній період. Найбільш часто диапауза з'являється в осінньо -зимовий період , і її називають зимовою діапаузою . В областях з різко вираженим сухим і спекотним літнім сезоном у деяких комах з'являється літня діапауза , або естівація .

2.Фаза розвитку , в яких виникає диапауза , у комах різні, але цілком визначені для даного виду ,

(1) У фазі яйця відома ембріональна діапауза , властива багатьом видам попелиць , яблуневої медяниці , саранових та ін

(2) Личиночная диапауза характерна для гусениць II ... III віку бояришніци і златогузки , а в більш ранніх фазах розвитку гусениць - для непарного шовкопряда і яблуневої молі.

(3) куколочная диапауза також широко поширена серед комах і відома у лялечок капустяної совки , репной і капустяної білявок, капустяної мухи та ін

(4) У дорослому фазі часто зустрічається имагинальная диапауза . Имагинальная диапауза властива клопам черепашкам , багатьом видам довгоносиків , хрестоцвіті блішки та ін

3.Разлічают також обов'язкову і факультативну ( необов'язкову ) діапаузу .

( 1 ) Обов'язкова , або облігатна , диапауза характерна для моновольтних видів т. е комахи можуть розвинутися лише в одному поколінні протягом року. Наступ діапаузи як правило , не пов'язане із зовнішніми умовами і залежить від спадково закріпленого ритму. Від факторів середовища залежить лише закінчення діапаузи , або реактивація .

(2) Факультативна , або необов'язкова диапауза притаманна полівольтинними видам. Виникнення і припинення факультативної діапаузи контролюється головним чином зовнішніми факторами . Полівольтинними види протягом ряду поколінь розвиваються без діапаузи , а при наближенні несприятливих умов під впливом якогось зовнішнього сигналу комахи починають фізіологічну підготовку до переживання несприятливого періоду . Такий тип сезонного розвитку комах дозволяє повніше використовувати потенційні можливості розмноження.