Zázračná proměna: jak se z housenek stávají motýli?

Vzory na křídlech některých motýlů připomínají oči. Tímto neobvyklým způsobem se hmyz chrání před dravými ptáky v těžkém boji o přežití. V roce 2021 vědci poprvé viděli, jak se uvnitř kukly tvoří motýlí šupiny. Proměna malého lezoucího hmyzu ve vzdušnou vílu je dokonalou metaforou pro změnu a zlepšení.

Z tohoto důvodu vědci nazývají tuto transformaci metamorfózou, což v řečtině znamená „přeměna“ nebo „změna formy“. Ne všechny housenky se však stanou létajícím hmyzem. Ačkoli housenky procházejí stejnými čtyřmi stádii – vajíčkem, larvou, kuklou a dospělcem – každé stádium má jiný účel a trvání. Například motýl monarcha se úplně promění asi za měsíc. Evoluce je geniální, že?

Motýli a metamorfózy

Na světě je asi 200 000 druhů motýlů. Jejich křídla, která tolik obdivujeme, jsou tvořena zploštělými chlupy zvanými šupiny. Tělo tohoto krásného hmyzu je chráněno tvrdou chitinovou schránkou a křídly. Hlava motýla má kulatý tvar s mírně zploštělou týlní částí; je neaktivní a spojený s hrudníkem.
Vědci rozlišují dva typy metamorfózy hmyzu: úplnou a neúplnou. K neúplné metamorfóze dochází, když mladý hmyz vypadá jako menší verze dospělého jedince. Tento typ metamorfózy se vyskytuje u vážek, švábů, cvrčků, kobylek a termitů. Při úplné metamorfóze mladý hmyz vypadá jinak a musí se dramaticky změnit, aby se stal dospělým jedincem. Úplnou metamorfózou tedy procházejí včely, brouci, motýli, můry a mouchy.

Housenky procházejí úplnou metamorfózou do zcela jiné dospělé formy

Kulaté nebo oválné konvexní oči motýlů jsou polokoule, které zabírají většinu bočního povrchu hlavy a mají složitou fasetovou strukturu. Připomeňme, že složené oči (někdy nazývané složené oči) jsou hlavním párovým orgánem vidění hmyzu, korýšů a některých dalších členovců.

Je také překvapivé, že motýli mají barevné vidění. Z tohoto důvodu lépe vnímají pohybující se objekty. Mnoho druhů má za tykadly další temenní oči – nepárový světlocitlivý orgán, který se nachází u ryb, plazů a obojživelníků. Předpokládá se, že pomáhá hmyzu vnímat intenzitu světla a také se podílí na regulaci denních a sezónních rytmů.

Jak se objevují motýli

Život motýla začíná v malém kulatém nebo oválném vajíčku, jehož tvar se liší v závislosti na druhu hmyzu. Většina motýlů klade četná vajíčka na listy, ke kterým se přichytávají pomocí lepkavé tekutiny. Motýlí matka může naklást stovky vajíček najednou, protože mnoho z nich nepřežije do konečné fáze metamorfózy.

Kromě vzoru na křídlech mají motýli celou řadu speciálních adaptací, které jim pomáhají přežít.

Jakmile se motýl vylíhne z vajíčka, stane se z něj larva a většinu času tráví jídlem, včetně listu, na kterém se narodil. Ve skutečnosti mohou být housenky v potravě docela vybíravé – musí si vybrat, který list budou jíst.

Proto je důležité, aby motýl kladl vajíčka na list, který pak housenka pozře. Takže housenky monarchy jedí pouze mléčnici.
Jakmile housenka začne žrát, roste. Některé vnitřní orgány se začnou měnit a dosáhnou plného růstu přibližně dva týdny po prvním jídle. Vzhledem k tomu, že se jejich exoskeletony nenatahují, rostou tím, že několikrát línají nebo svlékají kůži, stejně jako hadi.

Od housenky po kuklu

Po dosažení třetího stupně vývoje se housenka připravuje na následující: jakmile skončí s jídlem a růstem, objeví se v jejím těle nedostatek juvenilních hormonů – hmyzích hormonů, které regulují jejich vývoj po etapách. Pod jejich vlivem začne housenka kolem sebe vytvářet hedvábný kokon nebo lesklou kuklu a řítí se vstříc radikálním změnám. Kokon je často ukrytý pod větvemi, v hromadě listí nebo pod zemí.
Zvenčí se může zdát, že se uvnitř kukly nic neděje, ale není tomu tak – uvnitř kukly se housenka rozpouští ve speciální látce podobné polévce. Tvoří se pomocí enzymů spouštěných hormony.

Tvar kukly připomíná kulku. Nejčastěji jsou motýlí kukly hnědé a lesklé.
Poté se začnou měnit tkáně, končetiny a orgány a housenka postupně získá podobu krásného motýla. Vyvine nové barvy, křídla, dlouhé nohy a tykadla, stejně jako velké oči a další vlastnosti dospělého hmyzu.

Ústa se ze žvýkání promění v sosák, s jehož pomocí motýl usrká nektar – nemohou jíst pevnou potravu. Tyto metamorfózy probíhají během několika týdnů nebo měsíců.

Od kukly po motýla

Konečná fáze složitého přechodu z housenky na motýla začíná poté, co se hmyz vymaní z kukly. Ale i v této fázi motýlům nějakou dobu trvá, než roztáhnou nohy a tykadla a napumpují hemolymfu (látka podobná krvi u hmyzu) do křídel, aby mohli létat.

Tykadla pomáhají motýlům orientovat se v prostředí tím, že vnímají vibrace vzduchu a různé pachy.

Tato fáze však neprochází rychle – motýl musí počkat, až křídla uschnou a dorostou do plné velikosti. Jakmile čekací doba skončí, motýl odletí a hledá nového partnera, aby tento složitý proces mohl začít znovu. Někteří motýli žijí jen několik týdnů, zatímco jiní mohou žít měsíce.