LEPIDOPTERA: ХАРАКТЕРИСТИКА, МИГРАЦИИ И ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ - БИОЛОГИЯ - 2025

Чешуекрылые (Lepidoptera) - это группа летающих насекомых, обычно известных как бабочки, мотыльки или мотыльки. Эти насекомые представляют собой полный метаморфоз или голометаболизм, при котором происходят фазы яйца, личинки, куколки и имаго.

Это один из самых многочисленных отрядов, насчитывающий более 150 000 видов, отличающихся яркой окраской крыльев. Его тело и крылья покрыты крошечной чешуей, функция которой состоит в том, чтобы вентилировать трахеи крыльев, имитировать и преломлять солнечный свет.

Бабочки семейства Papilionidae (Papilio canadensis). Mdf, из Wikimedia Commons

Взрослые особи чешуекрылых имеют две пары перепончатых крыльев, покрытых мелкой чешуей. Ротовой аппарат образован челюстями и гибким дыханием, которое позволяет ему питаться нектаром цветов.

Как правило, шаровидные яйца с декоративной поверхностью размещаются на верхней или нижней стороне листьев. Личинки имеют цилиндрическое тело с ложными ножками или протопатиями и хорошо развитую голову с жевательным мундштуком.

Куколки или куколки находятся в неподвижном состоянии, в этой фазе они не питаются и претерпевают метаморфоз перед выпуском. Взрослая особь выходит из укрытия куколки, будучи недолговечной, время, необходимое для сохранения вида.

На сельскохозяйственном уровне чешуекрылые влияют на производственную цепочку, поскольку различные виды являются вредителями сельскохозяйственных культур на личиночной стадии. Фактически, личинки могут питаться различными способами, дефолиируя или подрывая корни, стебли, листья и плоды различных культур.

Общие характеристики

Для чешуекрылых характерна хорошо развитая шаровидная голова, пара сложных глаз и многочисленные омматидии. У некоторых видов есть два глазка, расположенные между сложными глазами или на них.

У них есть пара антенн, расположенных между составными глазами, разного размера и конструкции, с большим количеством устройств. Каждый вид характеризуется типом антенн: нитевидными, перистыми, гребешковидными, двояковыпуклыми, гвоздевидными или головчатыми.

Оральный аппарат относится к типу сосания-облизывания, с расширяющимся хоботком или туловищем и внутренней спиртовой трубкой, облегчающей кормление. С каждой стороны есть две чувствительные структуры, называемые губными щупиками, функция которых - исследовать пищу.

Три сегмента грудной клетки покрыты крошечными фибриллами или волосками, причем переднегрудь самая маленькая. Среднегрудь имеет большее развитие и размер, и это место, где расположены слуховые органы.

Брюшко имеет цилиндрическую или коническую форму, образовано несколькими уромерами, а репродуктивная система расположена на заднем конце. У самок есть яйцеклад с группой волос, которые выделяют половые феромоны, гарантирующие спаривание между видами.

Как у всех насекомых, у них есть шесть пар ног, вставленных в каждый сегмент грудной клетки. У них пять сегментов, шпоры или эпифизы и пара ногтей; у некоторых отросла первая пара ног.

У них есть пара перепончатых крыльев, покрытых крошечной чешуей (250-700 мкм), прикрепленных ко второму и третьему грудным сегментам. Крылья имеют характерную окраску в зависимости от вида, обладают высокой устойчивостью и гибкостью, чтобы летать.

Окраска крыльев определяется тем, как чешуя ложится на их поверхность. Цвета варьируются от светлых и ярких до непрозрачных и темных, и их функция - маскировка, защита или ухаживание.

таксономия

Отряд Lepidoptera принадлежит царству Animalia, типу Arthropoda, подтипу Hexápoda, классу Insecta, инфраклассу Neoptera и надотряду Endopterygota. Lepidoptera составляют более 120 семейств, однако новые семейства и виды постоянно исключаются, включаются или переименовываются.

Классификация, основанная на важности сельского хозяйства, является одной из наиболее часто используемых. В связи с этим отряд Lepidoptera включает два подотряда: Homoneura с одинаковыми жилками и Heteroneura с разными жилками.

У Homoneura расположение и размер жилок одинаковы в обеих парах крыльев. Это примитивные виды, с простой жевательной частью рта, крыльями, вставленными через доли, и не имеющими сельскохозяйственного значения.

Для Heteroneura характерно дифференциальное жилкование по размеру и форме: первая пара крыльев больше второй. К этому подотряду относятся ночные бабочки с сумеречным поведением (отдел Heterocera) и дневные (отдел Ropalocera).

Основные семейства Lepidoptera, имеющие сельскохозяйственное значение, включают: Crambidae, Cecidosidae, Cossidae, Erebidae, Gelechidae, Geometridae, Hesperiidae, Noctuidae, Nymphalidae, Papilionidae, Pieridae, Plutellidae, Pterophoridae, Pyralidae.

Среда обитания и еда

Виды отряда Lepidoptera встречаются практически во всех местообитаниях на планете, от прибрежных районов до горных районов, включая городские районы. Его выживаемость определяется абиотическими факторами, такими как высота, широта и климат, в основном температура и влажность.

Их поведение очень разнообразно, они находят виды с мигрирующими привычками, которые преодолевают большие расстояния в поисках пищи или воспроизводства. Однако есть оседлые виды, которые ограничивают свой жизненный цикл ограниченным пространством или определенной культурой, например, сельскохозяйственными вредителями.

Lepidoptera питаются, высасывая нектар и мед из цветов через дух орального аппарата. Только виды семейства Micropterigidae обладают жевательным ротовым аппаратом, питаясь пыльцой или структурами растений.

Что касается личинок или гусениц, они потребляют весь доступный растительный материал: корни, стебли, листья, цветы и плоды. Некоторые виды - шахтеры, образующие туннели на поверхности листьев, а другие виды питаются хранимой мукой или зерном.

Некоторые виды, в основном ведущие ночной образ жизни, никогда не питаются, получая энергию из запасов, хранящихся на личиночной стадии. В сезонных районах некоторые виды зимуют в спячке, ограничивая свое питание и используя запасы, собранные в виде гусениц.

Миграции

Чешуекрылые, несмотря на свою хрупкость и размер, обладают способностью совершать миграции, чтобы обеспечить свое выживание и питание. Изменение климата - одна из причин миграции, в некоторых случаях необходимость создания новых колоний.

Бабочка-монарх (Данай архипп). Источник: flickr.com

Некоторые семьи Licénidos, Nyfalidos и Pierídos мигрируют внутри своего первоначального биотопа, другие - за пределы биотопа, никогда не возвращаясь. Такие семьи, как даниадо, мигрируют из своего первоначального биотопа, а следующее поколение возвращается к месту происхождения.

В Америке известна бабочка-монарх, Danaus plexippus, которая каждый год мигрирует из Карибского моря в Соединенные Штаты и Канаду. В Европе вид Cynthia cardui путешествует из Северной Африки через Гибралтарский пролив на север.

Их миграционная способность удивительна: при благоприятных погодных условиях колонии Danaus plexippus основываются на Канарских островах. В обоих случаях каждый вид после кормления и размножения возвращается на место своего происхождения.

Жизненный цикл

Отряд Lepidoptera отличается очень разнообразным жизненным циклом, определяемым его таксономией и условиями окружающей среды. Такие факторы, как температура, влажность и время года, определяют продолжительность жизни каждого человека, которая составляет от нескольких дней до месяцев.

Действительно, эти насекомые представляют собой полную метаморфозу (голометаболизм), где все фазы совершенно разные. Личинки отличаются от взрослых анатомией и пищевыми привычками, им предшествует неподвижная стадия или стадия куколки.

Половой диморфизм

Некоторые виды демонстрируют выраженный половой диморфизм, поскольку самцы имеют другую морфологию, чем самки. Фактически, это различие в размере, окраске и внешнем виде крыльев имеет тенденцию принимать каждый пол как отдельный вид.

Диморфизм в основном отражается на лицевой стороне крыльев, также самки крупнее самцов. Географическая изоляция - еще один фактор, порождающий внутривидовые дифференциации, порождающие во многих случаях новые подвиды.

Пример полиморфизма встречается у некоторых видов Licénidos, где наблюдаются вариации окраски крыльев. Обычно верхняя часть крыльев у самцов голубая, а у самок коричневая.

репродукция

Размножение чешуекрылых половое, регулярное яйцекладение. Как голометаболические насекомые они проходят стадии яйца, личинки (гусеница), куколки (куколка) и взрослой особи (имаго).

яйца

Яйца - первая репродуктивная фаза чешуекрылых, отвечающая за защиту развития эмбриона до вылупления. Яйца откладываются в почве и на поверхности или под листьями различных видов растений.

Яйца чешуекрылых. Источник: flickr.com

Внешний вид и окраска яиц характерны для каждого вида, размером от 0,2 до 6 мм. Продолжительность эмбриональной фазы зависит от условий окружающей среды, благоприятных для вылупления личинки.

Когда яйца созревают, чтобы вылупиться, они становятся прозрачными, а личинка внутри заметна. Как только личинка вылупилась из яйца, с помощью жевательного аппарата рта она начинает свое развитие, поедая остатки скорлупы.

Личинка (гусеница)

Личинки в момент вылупления маленькие, как яйца, при кормлении они растут в геометрической прогрессии. Сначала они питаются остатками яйца, а затем листьями, стеблями, цветами и плодами растений-хозяев.

Гусеницы чешуекрылых (Cucullia scrophulariae) Источник: flickr.com

Задача личинки - кормить, расти и накапливать энергию, необходимую для следующей фазы развития. Во время этой фазы личинка несколько раз заменяет или сбрасывает кожу, которая защищает ее из-за постоянного увеличения размера.

Физиогномика личинок определяется родом и видом и имеет разнообразие размеров, цветов, текстур и анатомических признаков. Как правило, у гусеницы есть голова, грудная клетка и брюшко.

У дифференцированной головы есть два простых глаза, усики и жевательный аппарат, который очень активно поедает весь окружающий растительный материал. Из-за отсутствия сложных глаз у них ограниченное зрение и они медленно двигаются.

Фактически, яйца откладываются в растении-хозяине, поэтому они выполняют этот этап в одном месте. Личиночная фаза длится недолго, отсюда и ее прожорливость для быстрого получения большого количества пищи.

Куколка (куколка)

Эта фаза является важнейшей в развитии чешуекрылых, в ней происходит истинный метаморфоз. В связи с этим он начинается, когда полностью развитая личинка или гусеница обездвиживаются и перестают потреблять пищу.

Кусты чешуекрылых. Источник: pixabay.com

Для этого, как только накопится достаточно энергии, жира и белка, он выбирает защищенное место, чтобы начать фазу куколки. В зависимости от вида и условий окружающей среды эта стадия различается по срокам развития и эффективному времени.

Как только подходящее место выбрано, гусеницы свешиваются вверх ногами через шелковые нити, образуют коконы между листьями или плетут сети. Кокон куколки выполняет функцию защиты бабочки, пока происходят морфологические изменения, которые сформируют взрослую особь.

Внутри куколки развиваются новые ткани и органы, а также ноги, усики и крылья. Эта стадия имеет переменную продолжительность, она может длиться недели или месяцы, в зависимости от вида и условий окружающей среды.

Взрослый (имаго)

После трансформации личинки в куколке взрослая бабочка выходит из кокона. При выходе крылья кажутся шершавыми и слабыми, но через несколько минут они орошаются и затвердевают, достигая своего окончательного размера.

Взрослые чешуекрылые. Источник: flickr.com

Взрослая особь бабочки выполняет функцию воспроизводства и сохранения вида, инициируя процесс выбора для поиска партнера. Каждый род и вид определяют продолжительность взрослой фазы, которая длится от нескольких дней до нескольких месяцев.

Ухаживание самцов и самок определяется их взмахами и активизацией обоняния. После оплодотворения самка откладывает сотни яиц, начиная новый жизненный цикл.

значение

С экологической точки зрения чешуекрылые представляют высокий процент биоразнообразия экосистем, в которых они обитают. Помимо опыления, другие живые существа могут вести себя как хищники или участвовать в трофической цепи.

Присутствие определенных видов чешуекрылых является биоиндикатором существования видов животных и растений или определенных условий окружающей среды. По сути, они действуют как вредители сельскохозяйственных культур, являются источником пищи и жертвами естественных врагов.

Бабочки чувствительны к резким изменениям температуры, влажности, ветра и освещенности, что является индикатором антропных преобразований экосистем. Кроме того, благодаря тесной взаимосвязи чешуекрылых и растений их биоразнообразие позволяет нам проверять разнообразие растений на данной поверхности.

На сельскохозяйственном уровне некоторые виды чешуекрылых являются вредителями на личиночной стадии, а другие могут использоваться для комплексной биологической борьбы. Воспроизведение вида Bombyx mori (Bombycidae), личинки которого плетут шелковые коконы, использовалось для изготовления шелковых тканей.

Ссылки

1. Коронадо Рикардо и Маркес Антонио (1986) Введение в энтомологию: морфология и таксономия насекомых. От редакции Лимуса. ISBN 968-18-0066-4.
2. Кулин Джозеф (2018) Чешуекрылые. Получено на: britannica.com
3. Гарсия-Баррос, Э., Ромо, Х., и Монтейс, В.С., Мунгира, М.Л., Байксерас, Дж., Морено, А.В., и Гарсиа, JLY (2015) Orden Lepidoptera. Журнал - SEA, № 65: 1–21. ISSN 2386-7183.
4. Фрайя Фернандес, Н. и Фахардо Медина, GE (2006). Характеристика фауны отряда Lepidoptera (Rhopalocera) в пяти различных местонахождениях восточной равнины Колумбии. Acta Biológica Colombiana, 11 (1).
5. Урретабицкая Н., Васичек А. и Сайни Э. (2010). Вредные насекомые, имеющие агрономическое значение I. Lepidoptera. Буэнос-Айрес, Аргентина: Национальный институт сельскохозяйственных технологий.
6. Зумбадо, М.А., Азофейфа, Д. (2018) Насекомые, имеющие значение для сельского хозяйства. Основное руководство по энтомологии. Эредиа, Коста-Рика. Национальная программа по органическому сельскому хозяйству (PNAO). 204 с.