Гусеницы – это личинки насекомых, которые относятся к отряду чешуекрылых. Эти маленькие существа очень уязвимы и легко могут стать чьей-то добычей, поэтому им приходится защищать себя, чтобы через какое-то время превратиться в одно из самых красивых насекомых.
Строение
Большинство из них имеют цилиндрические тела, состоящие из нескольких сегментов, с тремя парами настоящих ног на грудной клетке и несколькими парами коротких и более толстых ложных конечностей на животе. На голове расположено шесть пар маленьких глаз (стволовых), которые функционируют при обнаружении света, но не при формировании изображения. У них короткие сегментированные усики и сильные челюсти. Многие гусеницы в отряде Lepidoptera называются червями, например, шелковичный червь (тутовый шелкопряд) и армейский червь (Spodoptera frugipeda).
Чем питаются
Гусеницы известны своим ненасытным аппетитом. Обычно они питаются листьями различных растений, хотя некоторые могут поедать насекомых или других мелких животных. Поедающие листья виды могут нанести значительный ущерб фруктовым деревьям, сельскохозяйственным культурам, декоративным растениям, лиственным деревьям и кустарникам. Например, гусеницы мотылька капустного (Trichoplusia ni) могут ежедневно съедать в три раза больше массы своего тела. В дополнение к ущербу, который эти гусеницы наносят, поедая листья капусты и родственные культуры, производимые ими фекалии, известные как фрасс, могут окрашивать листья и делать растения непригодными для продажи. Примерами гусениц, поедающих насекомых, являются Feniseca tarquinius, которые охотятся на шерстистых тлей, и бабочка Alesa amesis, которая питается нимфами насекомых отряда Homoptera.
Особенности отдельных видов
Некоторые гусеницы имеют специальные дыхательные структуры, которые позволяют им выживать в водных средах обитания. Например, личинки некоторых моллюсков-пиралидов (семейство Pyralidae) являются водными, а несколько представителей рода Hyposmocoma (семейство Cosmopterigidae) имеют стадию гусеницы-амфибии. Некоторые гусеницы плетут шелковые чехлы, которые обеспечивают защитные укрытия. В них часто вплетаются листья, галька и многое другое, благодаря чему они выглядят как часть их естественного окружения.
Стратегия защиты
Все виды бабочек и мотыльков начинают жизнь с гусеницы. Это весьма уязвимая форма насекомого, поэтому нуждается в защите.
Внешний вид их сильно варьируется, особенно это касается окраски, которая играет основную роль в способности защитить себя от хищников. Во многих случаях их окраска должна имитировать внешний вид окружения, и она меняется по мере роста. Например, молодые личинки многих бабочек-парусников (Papilio) белого и коричневого цвет, они напоминают птичий помет на листьях, но с течением времени их внешний вид меняется таким образом, что цвета в конечном итоге становятся камуфляжем, позволяющим им сливаться с листьями и стебли растений. У некоторых гусениц окраска заметна или усиливается наличием таких признаков как ложные органы зрения, которые могут обманывать или пугать хищников.
Другие стратегии защиты, используемые гусеницами, включают выделение дурно пахнущих веществ, использование звуков, генерацию вибрационных сигналов и секвестрацию в тканях химикатов, токсичных для хищников. Гусеницы большого ночного павлиньего глаза (Saturnia pyri) посылают ультразвуковые предупреждающие сигналы, чтобы удержать хищников. Гусеница бабочки-серпокрылки (Drepana arcuata) производит вибрационные сигналы, чтобы защитить свою территорию от злоумышленников того же вида; она стучит своими челюстями по поверхности листа и царапает его ногами, покрытыми волосками.
Личинки бабочек-монархов (Danaus plexippus) полагаются на систему защиты, связанную с их уникальной способностью питаться растениями молочая (Asclepias). Эти растения производят соединения, известные как карденолиды, которые обычно токсичны для животных. Личинки бабочки-монарха не подвержены воздействию яда, и они способны изолировать соединение в своих тканях. Поскольку яд остается у насекомых и на последующих стадиях развития, они токсичны для хищников позвоночных как в виде личинок, так и в виде взрослых бабочек.
Классификация
Существуют различные типы гусениц. Это в первую очередь объясняется разнообразием самих чешуекрылых. Интересно, что окраска личинки не всегда соответствует расцветке взрослой особи. Одна из классификаций, по которой определяются разновидности гусениц, основывается на том, что они едят.
- Группу полифагов представляют совершенно неразборчивые в еде их представители, которые могут употреблять любые растения. К ним относят ночных бабочек, например, винного бражника, глазчатого бражника, слепого бражника, медведицу кайя, мотыльков, павлиноглазку и других.
- К группе монофагов относятся, питающиеся только одним определенным видом растений гусеницы. Это капустница, яблоневая моль, тутовый шелкопряд и некоторые другие.
- К группе олигофагов относят тех, кто питается определенным видом растений, они представляют одно семейство или тип. К ним относят: махаонов, сосновую совку, поликсену и прочих.
- Ксилофаги – это гусеницы, пищей для которых выступает древесина или кора. Эта группа представлена листовертками, древоточцами и другими.
Различные этапы жизненного цикла
Гусеница - это вторая фаза жизненного цикла бабочки. Другие фазы: яйцо (первая фаза), куколка (третья фаза) и бабочка (четвертая/последняя фаза). Время, необходимое для завершения жизненного цикла бабочки, может занимать от одного месяца до календарного года.
Фаза яйца
Она является первой в жизненном цикле гусеницы. Яйца могут быть разных форм, они могут быть круглыми, цилиндрическими, овальными и т. д. Яйца обычно откладываются на листьях растений. Самки также могут оставлять яйца на стеблях. Расположение их на листьях облегчает добывание пищи на следующем этапе развития (гусеницы). Яйца защищены твердым внешним покрытием, известным как хорион. Тонкий слой воска, который его покрывает, помогает предотвратить высыхание яиц. Эта фаза обычно длится несколько недель. Однако яйца, которые были отложены в зимние месяцы, находятся в холодное время года в состоянии покоя. Личинки вылупляются из них только с наступлением весеннего сезона.
Второй этап развития
Гусеницы – это очень ненасытные существа. Они проходят через различные фазы роста в период своего развития. Аполиз - это процесс, при котором гусеница сбрасывает кутикулу, наружный слой из белка и хитина. К тому времени, когда будет достигнута последняя фаза роста, начинается развитие крыльев.
Ноги гусениц бывают двух типов, то есть настоящие и ложные. Если первых бывает только три пары, то вторых на теле может быть шесть
Второй и третий грудные сегменты тела гусеницы имеют крыловые диски. Их развитие связано с трахеей. Они быстро растут на последнем этапе этой фазы. Гемолимфа постепенно вытесняет крылья через эпидермис.
Фаза куколки
Это промежуточная стадия между личинкой и взрослой бабочкой. Когда гусеницы превращаются в куколок, они прекращают кормление и ищут субстрат для последней линьки. По мере приближения к стадии куколки вырабатывается гормон метаморфоза, обеспечивающий смену фаз развития. Крылья подвергаются быстрому митозу, поэтому на этом этапе требуются много питательных веществ. Чтобы защитить себя от хищников, куколки издают определенные типы звуков.
Взрослая особь
Полностью развитая форма гусеницы известна как имаго. Крыльям бабочек, появляющиеся на стадии куколки, требуется некоторое времени для высыхания; полностью этот процесс занимает около 3-4 часов. Для правильного полета имаго крылья должны быть развернуты.
Почему гусеницы растут так быстро
Важной частью стратегии выживания является быстрый рост, потому что на этой стадии своего жизненного цикла многие виды чрезвычайно уязвимы перед хищниками, поэтому короткие сроки окукливания дают им наилучшие шансы на выживание. Тем не менее существуют виды, которые остаются гусеницами в течение длительного периода времени, некоторые зимуют, а в иногда остаются в стволе дерева в течение нескольких лет.
Интересные факты
- В процессе дыхания гусениц участвуют дыхальца (стигмы), отверстия в боковых частях живота и грудной клетки.
- Общее количество мышц, присутствующих в теле гусениц, равно 4000. Один только головной сегмент содержит 248 мышц.
- У гусениц плохое зрение. Стебли, представляющие собой шесть крошечных глазков, присутствующих на обеих сторонах головы, помогают захватывать изображения.
- Некоторые виды гусениц ядовиты по своей природе; они могут стрелять ядовитыми кислотами, чтобы защитить себя.
- Самая маленькая гусеница является представителем семейства молей. Некоторые из них по размеру не больше одного миллиметра.
- Самой большой принято считать гусеницу павлиноглазки атлас (Attacus atlas). Длина ее тела может достигать 12 сантиметров в длину.
- Самой красивой можно назвать гусеницу черной бабочки-махаона с белыми, оранжевыми и черными полосами.
- В процессе роста некоторые виды меняют цвет, рисунок, число волосков на теле и даже форму.
- Единственный период, когда большинство из них перестают питаться, это время, предшествующее окукливанию, когда их тела уже начали метаморфозу – превращение гусеницы в бабочку. Тем не менее некоторые виды могут не питаться несколько месяцев в течение зимы.
