Чтобы превратиться в красивую бабочку, гусеница должна полинять, то есть поменять свою внешнюю оболочку, около 4-5 раз.
Как бы необычно это ни звучало, данный процесс для бабочек является вполне закономерным. Бабочки являются лишь одним из 800 000 видов насекомых, которые превращаются из личинки во взрослую особь с помощью полного метаморфоза. Это составляет примерно 85% от общего количества насекомых и 70% от всех известных животных.
Но как именно гусеница всё же становится бабочкой?
Гусеница, только что вылупившаяся из яйца, внешне не имеет ничего общего с бабочкой, однако внутри её те́льца находятся группы клеток, называемые имагинальными дисками, которые в дальнейшем и придадут гусенице облик бабочки. На протяжении всей личиночной фазы эти клетки не функционируют, поскольку специальные ювенильные гормоны подавляют их активность, чтобы процесс метаморфоза не начался слишком рано.
Сразу после вылупления из яйца гусеница начинает усиленно питаться и набирать жир до тех пор, пока её тело не покроется твёрдым защитным слоем, называемым кутикулой, который станет тесным для будущей бабочки. После этого, под воздействием гормона под названием экдизон, гусеница линяет, то есть сбрасывает образовавшуюся кутикулу.
Обычно за свою короткую жизнь гусеница линяет около 4-5 раз. Когда насекомое набирает нужный вес, уровень ювенильного гормона падает, что заставляет гусеницу перестать есть и двигаться. В это время в её теле происходит заключительный выброс экдизона, под влиянием которого клетки начинают разрушаться. Вскоре все мышцы, жир и другие ткани переходят в определённое жидкое состояние. Этот процесс, однако, не затрагивает имагинальные диски, которые сохраняют свою структуру и начинают расти.
В то же время под первым слоем кожи формируется второй слой, который называется куколочной кутикулой. Затем следует ещё одна линька, которая раскрывает внешнюю жёсткую оболочку куколки. Кроме имагинальных дисков сохраняется несколько тканей, а также некоторые части дыхательной системы, сердце, брюшные мышцы и грибовидные тела.
Затем происходит преобразование имагинальных органов в глаза, усики, лапки, крылья, половые и другие органы. Когда новое тело будет построено, насекомое полиняет в последний раз и сбросит куколочную кутикулу. Теперь это полноценная бабочка, готовая к своему первому полёту. Удивительно, но даже после такого преображения у бабочки сохраняются некоторые воспоминания о жизни в теле гусеницы. Скорее всего, такая важная информация передаётся благодаря грибовидным телам, расположенным в мозге насекомых.
Как же природа смогла создать настолько сложный процесс развития?
К сожалению, на данный момент точного ответа на этот вопрос не существует, однако считается, что метаморфоз бабочек равносилен процессу развития некоторых других насекомых внутри яйца. Согласно этой теории, за миллионы лет эволюции личинка бабочки научилась питаться и существовать вне яйца. Как бы то ни было, теперь данный метаморфоз стал частью цикла развития огромного множества видов насекомых, при этом немало видов проходит и более простые процессы развития.
Какими же преимуществами обладает такой сложный и небезопасный процесс развития как метаморфоз у бабочек?
Во-первых, таким образом личинки и взрослые особи могут не бороться за одну и ту же среду обитания и источники пищи. И несмотря на то, что на стадии куколки будущая бабочка уязвима, метаморфоз является отличным способом скоротать не самые богатые на еду времена года.
Для человека метаморфоз бабочки сравним с восстанием феникса из пепла, но на самом деле такие трансформации происходят вокруг нас постоянно. Уязвимые личинки самых различных насекомых, от жука-геркулеса до медоносной пчелы и садового муравья, претерпевают многочисленные метаморфозы, чтобы в итоге превратиться в лёгких, красивых, порхающих взрослых особей.