Creștere și dezvoltare Joint Venture Monarch
Monarhii, ca și alte insecte cu metamorfoză completă, suferă un proces de dezvoltare care pare foarte diferit de om. Trec prin etape în care forma corpului lor se schimbă radical, în timp ce sugarii umani au aproximativ aceeași formă pe care o vor avea ca adulții umani. Cu toate acestea, noi oamenii facem o cantitate incredibilă de dezvoltare înainte de naștere. Insectele ies din ou într-un stadiu relativ devreme de dezvoltare, astfel încât multe dintre schimbările care au loc sunt pur și simplu mai vizibile pentru noi. Pe această pagină, citiți mai multe despre modificările fiziologice ale monarhilor în curs de dezvoltare și efectele asupra mediului care pot avea impact asupra creșterii și dezvoltării.
Modificări fiziologice
Dezvoltarea de la ou la adult este un proces continuu, la fel ca dezvoltarea unui embrion uman de la o singură celulă la un copil. Cu toate acestea, este util să ne gândim separat la dezvoltarea în timpul stadiului de ou, larvă, pupă și adult.
Studiul dezvoltării ouălor prin incubație se numește embriologie. Procesul de dezvoltare pentru majoritatea animalelor începe cu fertilizarea sau prin îmbinarea unui ovul și a spermatozoizilor. La monarhi, acest lucru are loc chiar înainte ca oul să fie depus. Pe măsură ce fiecare ou trece pe oviductul femelei, câțiva spermatozoizi sunt eliberați din organul de stocare a spermei (spermatheca). Nucleul spermei și ovulului se unesc pentru a forma un zigot (ovul fertilizat). La scurt timp după depunerea oului, nucleul zigotului începe să se împartă și celulele rezultante formează o nouă larvă. Gălbenușul hrănește oul în curs de dezvoltare până când larva este gata să clocească patru până la șase zile mai târziu.
1) Secțiunea transversală a oului monarh în dezvoltarea timpurie; 2) Ou de monarh pe cale să clocească
Celulele care vor deveni părți diferite ale monarhului se diferențiază la începutul procesului de dezvoltare. Unele dintre celule formează blastodermul, un strat de celule care înconjoară gălbenușul. Aceste celule se separă în cele din urmă în trei categorii. ectoderm celulele fac parte din sistemul digestiv (părțile bucale și recolta), sistemul nervos central și exoscheletul. Creșterile din aceste celule formează, de asemenea, apendicele, cum ar fi antenele, mandibule și picioare. mezoderm celulele formează mușchii, corpurile grase și organele de reproducere. endoderm celulele formează restul sistemului digestiv. Celule care vor deveni ovule sau spermatozoizi (numite celule de germeni) se separă de celulele blastodermice relativ devreme în dezvoltare și sunt în cele din urmă pliate într-o membrană separată. Embrionii de fluturi și molii efectuează mișcări extinse în interiorul ouului pe măsură ce se dezvoltă și este posibil să vedem larva care se mișcă în corionul ouului chiar înainte de a ecloza.
În mod uimitor, formarea unei larve monarh dintr-o singură celulă ovulă fertilizată durează doar patru până la cinci zile. Este chiar mai rapid la alte insecte, durând doar aproximativ 30 de ore într-un fel de țânțar! La alte insecte durează mai mult de o lună.
Larvă
Odată ieșită din ou, larva începe să se hrănească și să crească. Există puține modificări ale formei corpului pe parcursul acestei perioade, dar se produc multe modificări în interiorul larvei.
Deoarece cuticula larvară sau exoscheletul se va întinde doar într-o măsură limitată, trebuie să fie aruncată periodic. Monarhii au cinci instale larvare: etape între năvălirea sau vărsarea cuticulei. Imaginea de mai sus prezintă aceste cinci etape, ilustrând schimbarea incredibilă de dimensiune care are loc în doar 9-14 zile. Moltingul este controlat de un hormon produs în glandele din torace. De fapt, implică o întreagă succesiune de evenimente, rezumate în Tabelul 1.
2. Nouă producție de cuticule
3. Secreția de ceară (protejează cuticula nouă)
4. Activarea enzimelor de mutare
5. Ecdysis (vărsarea cuticulei vechi)
6. Extinderea noii cuticule
7. Sclerotizarea (întărirea cuticulei noi)
După năpârlire, larvele monarhului (și larvele multor alte insecte) mănâncă de obicei pielea vărsată, reciclând astfel nutrienții utili pe care îi conține.
Există o creștere progresivă a masei prin intermediul instarelor larvelor, deși larva își pierde masa pe măsură ce moare din cauza unei perioade de post și a pierderii cuticulei și a apei. De îndată ce procesul de mutare a luat sfârșit, larva începe să mănânce din nou și câștigă rapid masa.
În timp ce funcția principală a larvei este să mănânce și să câștige în greutate, multe schimbări de dezvoltare încep în această etapă. Există mici grupuri de celule prezente în interiorul larvei care vor deveni aripile monarhilor adulți (discuri imaginale). Proboscisul, palpii, antenele, ochii și organele de reproducere încep, de asemenea, să se dezvolte. Picioarele larvelor se vor transforma în picioarele adulte. Creșterea și dezvoltarea multor dintre aceste organe accelerează în ultimele una sau două zile înainte de pupație, astfel încât, până la formarea pupei, s-au făcut deja modificări majore la forma adultă.