Карта сайта
Удивительные насекомые со всей планеты. Описания, наблюдения, фото и многое другое.

Тайна возникновения бабочки




Превращение гусеницы в бабочку - одно из самых известных биологических явлений, и все же еще сравнительно недавно оно было и одним из наименее понятных. Из яйца, отложенного бабочкой, выходит маленькая гусеница, шесть-восемь недель жадно питается и, наконец, достигнув зрелости превращается в толстого червяка длиной около 10 сантиметров. Выросшая личинка вьет затем кокон и окукливается внутри него. За период покоя куколка каким-то образом перестраивается, становится взрослой бабочкой, которая позже находит себе партнера для спаривания и цикл повторяется. Но как совершается это невероятная перемена формы и функции тела? Очень тонкие эксперименты объяснили эту загадку.

Из яйца через 10 дней после того, как оно было отложено, выходит гусеница. Поменяв свой цвет на зеленый, маскирующий ее на листке, она быстро растет, четырежды линяя. Кокон она вьет шелковых нитей, выделяемых видоизмененными слюнными железами. Сухая шкурка начинает лопаться с переднего конца, и бабочка высовывает голову. Затем, помогая себе ногами, она выбирается и высвобождает свои бархатные, плотно сложенные крылья. Кровь расправляет их, и бабочка улетает. Зрелая бабочка - создание, целиком предназначенное для размножения. Она не способна принимать пищу и живет лишь до тех пор, пока не отыщет потового партнера и не спарится.

В 1942 году молодой биолог Гарвардского университета (США) Кэррол Уильямс начал блестящий эксперимент - настоящее научное следствие, значительно продвинувшее науку к решению загадки метаморфоза. Работая с павлиноглазкой цекропией, Уильямс очень скоро понял, что центр управляющий метаморфозом, находится в передней части тела животного. Если перерезать куколку посередине, передняя часть будет продолжать развитие и превратится в половинку бабочки, а задняя останется куколкой. Но что именно в головном отделе вызывает такое превращение? Своими экспериментами Уильямс выявил два взаимосвязанных гормональных центра - один в голове, другой в груди. Дальнейшие опыты показали, что повышение температуры воздуха в первые теплые дни весны способствует выработке гормона, который дает сигнал к началу преображения спящего насекомого.

Чтобы доказать, что без гормона  гусеница не может развиваться, Уильямс туго перевязал ее, изолировав сначала голову и грудь от брюшка. Разделенная таким образом гусеница не погибла, но не приступила к метаморфозу. Развитие начинается, если есть хотя бы один гормон. Насекомое было перевязано после того, как началось поступление головного гормона, но до того, как стал вырабатываться грудной гормон. Грудной отдел развился, но брюшко, не получив стимула от грудного центра, осталось неизменным. Эксперименты доказали, что головной гормон стимулирует выработку грудного гормона, а тот в свою очередь вызывает метаморфоз. Обезглавленная самка полностью созревает и откладывает яйца. Когда головной и грудной гормональные центры помещают в брюшко куколки и поврежденный конец брюшка запечатывают слоем пластмассы, оно развивается в полностью функционирующий отдел тела взрослой бабочки. Этот фрагмент самки не только привлекает нормального самца, но может быть оплодотворен и отложит яйца. На рассеченных пополам куколках проверяется влияние повреждений на метаморфоз. Для сравнения Уильямс использовал четыре совершенно одинаковые по возрасту куколки. Результаты эксперимента видны уже через месяц.