Развитие и строение бабочек. Жизненный цикл бабочек

Бабочка — яркое и красивое насекомое с большими разноцветными крыльями, которое порхает все лето с цветка на цветок, помогая его опылению. Но где живет бабочка, где она спит, что ест, как проводит зимние месяцы, — ответы на эти вопросы будут интересны каждому любознательному человеку.

Мир бабочек

Представителей отряда чешуекрылых, к которым по биологической иерархии относятся бабочки, можно встретить практически на всех континентах и в любом климате, кроме самого холодного - Антарктиды. Они любят летать на цветущих лугах в средних широтах и среди льдов Гренландии, на островах Тихого океана и в высокогорьях Гималаев.

Бабочки принадлежат к самому многочисленному и древнему отряду, который насчитывает более 158 тыс. видов. Чешуекрылые — холоднокровные (эктотермические) насекомые, умеющие регулировать собственную температуру тела, забирая тепло извне или выделяя его в окружающую среду. Из-за этого большинство их видов предпочитает жить в тропическом климате.

Бабочку называют насекомым с полным превращением, т.е. развитие ее проходит через все стадии: яйца, личинки или гусеницы до куколки и взрослой особи (имаго). Также для большинства чешуекрылых характерной особенностью строения тела является наличие ротового аппарата с хоботком, через который они пьют нектар. Для них также присуще большое разнообразие форм крыльев и размеров: от 2 мм до 28 см.

Где живет бабочка, чем питается и ее продолжительность жизни, чаще всего зависят от климатической зоны: эти насекомые предпочитают жаркий и влажный природный климат, то есть тропики. Самое большое разнообразие видов обитает в лесах Южной Америки (40 тыс.), в Южной и Юго-Восточной Азии (более 10 тыс.), где имеются идеальные условия по количеству солнечных дней, высокой влажности и возможности маскировки среди густой листвы.

Внешний вид бабочки, где живут и чем питаются

Бабочки среди беспозвоночных имеют самое сложное строение тела и самый красивый внешний вид. Тело насекомого состоит из брюшка, груди, головы с усиками и хоботком, 3 пар ног и двух пар прекрасных крыльев, в которых заложена вся красота природы, различные узоры и расцветки.

Всего у бабочки 4 крыла, каждое из которых покрыто чешуйками в количестве от 100 тыс. до 1 млн у более крупных тропических видов. Они бывают: пигментные (содержащие яркое красящее вещество) и оптические (отражающие и преломляющие свет).

Бабочки питаются исключительно жидкостями, которые они могут пить через свой хоботок: цветочный нектар, древовидный сок, пыльца, навоз и гниющие фрукты. Они могут высасывать влагу из луж или с листьев, иногда садятся в поисках питья на человека, привлеченные запахом пота, в котором содержатся соли и минералы, необходимые для их жизни.

Продолжительность жизни также зависит от того, где живет бабочка, ее вида и размера: более мелкие могут прожить только считанные дни, а крупные насекомые, обитающие в тропиках, — до нескольких месяцев. Представители средних широт в среднем живут 3-4 недели, а северных - до 2 лет.

Жизненный цикл

Жизненный цикл чешуекрылых начинается с откладывания взрослым насекомым яиц прямо на листья или ветки растений, где и живет бабочка (вернее ее яйцо) на первом этапе своего развития, который длится 8-15 дней. Цвет, количество и форма яиц зависят от вида, всего может быть до 1 тыс. штук, большинство из которых не доживают до взросления. Разновидности бабочек, живущие в умеренном климате, обычно откладывают яйца в конце осени или начале зимы, и они находятся до весны в спящем состоянии.

Следующая стадия — гусеницы, также проходит на растениях, которыми они и питаются. По образу жизни они подразделяются на тех, кто открыто переползает по листьям и веткам в поисках пропитания, и тех, которые скрываются под специальными чехликами, сделанными самостоятельно при помощи шелковистых нитей и частей листьев. По окраске одни гусеницы бывают яркими, демонстрирующими свою несъедобность, другие, — маскируются под зеленые части растений.

Длительность жизненного цикла зависит от температуры и климата, где живут бабочки в природе: у северных видов гусеницы могут впадать в зимнюю спячку (диапаузу) до следующей весны, и цикл их развития может затянуться до 7-10 лет.

Самая неподвижная стадия — куколка — выглядит в виде цилиндра светлого цвета, по мере созревания окрас меняется на тот, который свойственен данному виду. Куколки могут прикрепляться либо к листьям, либо лежать на земле, ничем не питаясь длительное время.

Взрослая бабочка (имаго) выползает из куколки, отталкиваясь лапками от оболочки, причем самцы рождаются на свет по времени раньше, чем самки. После выхода из оболочки крылья ее постепенно расправляются и затвердевают, также проявляется и характерная раскраска.

Где зимуют бабочки?

Большинство видов бабочек живет только лето, откладывая яйца для появления следующего поколения, а затем насекомые погибают. Но существуют среди них и долгожители.

Где живут бабочки зимой и как прячутся от холода? Ответ зависит от видов чешуекрылых. Так, некоторые бабочки, обитающие на территории России (крапивницы, лимонницы, репейницы) впадают на зиму в спячку, залезая в щели или дупла деревьев и закутываясь в свои крылышки. Многие забираются поближе теплому человеческому жилью и там засыпают.

Но существуют и бабочки-мигранты, которые, подобно птицам, сбиваются в стаи, насчитывающие до 1 млн особей, и осенью летят в теплые южные страны, расположенные иногда за 1000 км от своей родины. Над загадкой того, как эти создания находят путь, бьются ученые уже не одно десятилетие. Ведь, имея более примитивную нервную систему, они не способны ориентироваться по солнцу.

Происхождение слова «бабочка» в православных странах берет свое начало от слов «старуха» или «бабка», т.к. этих насекомых издревле люди представляли как души умерших людей. Такое поверье и по сей день существует в селах и деревнях в российской глубинке.

Самая большая бабочка — южноамериканская тропическая совка или тизания Агриппина, ее размах крыльев составляет 28 см, в России — парусник Маака (до 13,5 см). Самая маленькая — моль-малютка, живущая на Канарских островах, ее размеры едва достигают 2-4 мм.

Бабочка, перелетая от цветка к цветку, способна преодолеть за 1 час до 10 км пути, таким образом перемещаясь к месту, где она будет откладывать яйца.

Одна из самых удивительных бабочек — Грета — поражает своими прозрачными крыльями, сквозь которые просвечивается весь окружающий мир.

Самые красивые насекомые

Эти удивительные существа, независимо от того, где живут бабочки — в тропических лесах или на полянке в умеренных широтах, в горах или в жаркой африканской пустыне, постоянно перелетают между растениями и цветами, собирая нектар и радуя людей своей оригинальной красотой.

Бабочки - это чешуекрылые, относящиеся к насекомым, имеющим полный цикл превращения. Их отличительная особенность от других представителей отряда - присутствие хитиновых чешуек на задних и передних крыльях. Эти элементы имеют тончайшие оптические составляющие, которые при взаимодействии с ультрафиолетом позволяют увидеть такую цветовую гамму, которую не воспринимает человеческий глаз.

Чтоб узнать, как происходит развитие бабочки, вначале нужно понять, что включает в себя цикл с полным превращением. Этот процесс содержит следующие стадии:

стадия яйца;
стадия гусеницы (личинки);
стадия куколки;
стадия взрослого насекомого (имаго).

Так же, как происходит развитие бабочки, превращаются во взрослые особи и другие представители чешуекрылых - мотыльки и моль.

Спаривание бабочки

Итак, чтоб разобраться, как происходит развитие бабочки, необходимо начать с основной стадии жизненного цикла - спаривания. Важными факторами в размножении являются форма крыльев и их окраска, а также варианты ухаживания - танцы и брачные полеты. Самцы могут обнаружить самку на расстоянии более чем один километр. Отыскать партнерам друг друга позволяют феромоны, а также пахучие чешуйки, расположенные на лапках или на крыльях.

Спаривание этих насекомых происходит на растениях или на земле в течение от 20-25 минут до нескольких часов. Все это время особи находятся неподвижно. Спариваясь, самка получает возможность получить от самца сперматозоиды, микроэлементы и белки. Именно два последних компонента играют большую роль в формировании и откладывании яиц. У некоторых видов бабочек у самок после спаривания возникает на брюшке придаток из хитина, который образует самец по окончании процесса. Он необходим для того, чтобы исключить возможность оплодотворения повторно с другим самцом.

Стадия яйца

Первым в бабочки является яйцо. Они у бабочек имеют разнообразную форму и достаточно твердую оболочку. Они бывают угловатыми, круглыми, шаровидными. Их внешняя поверхность рельефная с симметричными бугорками и углублениями. Цветовая гамма имеет переход от белого к зеленому, иногда имеется цветной рисунок на внешней поверхности.

Обычно самки могут откладывать в одной кладке более 1000 яиц. В зависимости от видов этих насекомых, они могут оставлять их как группой до 10 штук, так и поодиночке. Стадия яйца продолжается от 8 до 15 дней.

Стадия гусеницы

Личинка бабочки - это червеобразная гусеница. У нее ярко выраженный грызущий ротовой аппарат. У гусеницы существуют особые вырабатывающие секрет, который, твердея на воздухе, образует шелковую нить. Личинки в основном фитофаги, то есть их пища - это цветы, листья и плоды растений.

Существуют и такие виды гусениц, которые употребляют в пищу личинок муравьев, тлю и червецов. Эти виды являются хищниками. На теле гусеницы 10 брюшных с пятью парами толстых ног и 3 грудных с тремя парами членистых ног сегментов. Тело имеет гладкую с шипами, бородавками и волосками кожу. Обычно гусеницы обитают на земле, деревьях, кустах, но некоторые из них, например ширококрылые огневки, могут жить под водой. Их можно разделить на две большие группы:

гусеницы, склонные к свободному образу жизни;
гусеницы, склонные к скрытому образу жизни.

Последние сооружают из шелковистой нити переносные чехлики, в которых и живут. Они носят его на себе и прячутся в него. Также гусеницы в виде убежища строят себе сигарообразный чехлик из листьев, скрепив его предварительно шелковой нитью. Цикл развития бабочки на этой стадии может длиться несколько лет. Гусеницы северных широт могут впадать в состояние диапаузы до наступления следующего лета. Например, жизненный цикл личинки волнянки, которая обитает в Гренландии, может продолжаться до 14 лет.

Стадия куколки

У бабочек куколки малоподвижные. Основной тип, характерный для чешуекрылых, - склеенные. У некоторых семейств, например коконопрядов, куколка обитает внутри кокона, который был сплетен гусеницей. Форма получается цилиндрическая, иногда округлая. - от светлых цветов до темных с наличием полос и вкраплений. Обычно куколка находится внутри склеенных листьев на стволах и цветках растений с уже четко виднеющимися зачатками брюшка, крыльев, ног и хоботка. На этой стадии развития отсутствует питание.

Стадия насекомого

Взрослое, окончательно сформировавшееся насекомое, выходящее из куколки, называется "имаго". На этой стадии развития бабочки и завершается волшебная метаморфоза. Куколка обретает маслянисто- прозрачную оболочку приблизительно за сутки до выхода из нее насекомого. Затем имаго выползает наружу, разрывая жесткие покровы. В основном самки выходят наружу позже самцов. Когда у отвердеют, расправятся, и на них появится окончательная окраска, тогда насекомое взлетит. Имаго имеет половую зрелость и может размножаться. Такая последовательность развития бабочки позволяет реагировать на изменения, происходящие в природе. Например, на улучшение или ухудшение климатических условий, количество осадков, температурный режим.

Итак, разобравшись, как происходит развитие бабочки, мы разгадали очередную загадку в природе - как же на самом деле стало возможным волшебное превращение из зеленой неприглядной гусеницы в прекрасное летающее насекомое.

Как гусеница превращается в бабочку, вызывает интерес практически у всех. Не менее интригующий вопрос, все ли гусеницы превращаются в бабочек. В отряде чешуекрылых насекомых насчитывается 156 видов. История их появления уходит в эпоху юрского периода, порхали еще над динозаврами, и процесс их превращения ничуть не изменился.

Откуда появляются гусеницы: жизненный цикл бабочек

Самка после оплодотворения откладывает яйца. При благоприятных условиях внутри развивается личинка. Процесс занимает от 2 до 14 дней. По завершению прогрызают ободок яйца, выползают наружу. Так появляется гусеница.

Размер личинок первой стадии около 1 мм. Рождаются с огромным аппетитом, быстро растут. По мере взросления проходят в среднем 4 линьки, но встречаются виды, что перерождаются до 16 раз. Длительность данного цикла зависит от разновидности насекомого, среды обитания. В нашей местности самки успевают дать жизнь двум поколениям, личинка развивается около 6 недель.

Обитают гусеницы под корой деревьев, в крупах, зерне, под листьями различных растений. Питаются соками, набираются сил. На стадии имаго мотылек живет от нескольких дней до 20 суток. За это время либо ничего не ест, либо питается нектаром растений, соками ягод, фруктов.

Интересно!
В северных широтах личинка не успевает за одно лето пройти полный цикл развития, остается зимовать в таком виде, продолжает развитие с наступлением тепла. Северные виды способны выдерживать мороз ниже -70 градусов Цельсия. В Гренландии, Канаде превращение гусеницы в бабочку длится 7-14 лет.

В заключение личинка формирует кокон из самостоятельно производимых нитей, превращается в куколку. Цепляется лапками к дереву, листьям, замирает. Начинается самое загадочное явление – превращение в мотылька.

Процесс преобразования

Через сколько гусеница превращается в бабочку, будучи в коконе, зависит от климатических условий, вида насекомого. От нескольких дней до 14 лет. Мотыльки в нашей местности появляются в среднем через 15 дней.

Как называется процесс превращения гусеницы – метаморфоз. Если точнее – голометаморфоз, поскольку от личинки остаются некоторые части. В данном случае – лапки. Специалисты понимают под этим термином полное перерождение форм. Подобно тому, как расплавляют пластиковую бутылку, делают потом стакан.

В коконе с виду полностью недвижимом, внутри происходят сложные процессы. Тело расщепляется, превращается в жидкую массу с имагинальными дисками. Чтобы было понятнее, это подобие стволовых клеток, и из них могут сформироваться любые органы, ткани.

По завершению процесса превращения из гусеницы в бабочку сформированное насекомое выделяет специальный секрет, что позволяет расщепить стенки кокона. Показывается изначально голова, затем туловище, лапки. Несколько минут новорожденное насекомое сидит без движений, ждет, пока обсохнут крылья. Затем их распрямляет, приступает к поиску противоположного пола для спаривания.

Удивительные существа

Не всегда похожие, окрас абсолютно не соответствует расцветке будущего мотылька. У некоторых личинок имеются схожие черты – пятнышки, разводы идентичного цвета. Определить, из каких гусениц, какие бабочки появляются, могут только специалисты и явные поклонники этих насекомых.

Гусеницы бабочек, фото и названия представлены ниже.

Одна из самых красивых бабочек в нашей местности – . Личинка этой красавицы черного цвета с шипами по всему телу. Изменение внешности кардинальное.
Другие .
Удивительное создание бромеи. Гусеница похожа на палочку, а бабочка имеет очень интересный древесный окрас
Зеленая гусеница с разноцветными пупырышками – цекропия.
Черный ласточкин хвост имеет просто неотразимый окрас в зелено-голубых тонах. А вот на теле гусеницы присутствуют еще и желтые точки.
Дальцерида. С виду непонятно, насекомое или животное получится из личинки. Внешний вид мотылька не менее необычный.
Голубая морфо – еще одно существо, чарующее своим обликом.

Некоторыми видами бабочек люди не перестают восхищаться, содержат в доме, создав для них благоприятные условия жизни.

В этой статье мы рассмотрим размножение и стадии развития бабочек. Бабочки размножаются половым путем, а это значит, что прежде, чем отложить яйца, самец должен оплодотворить самку.
Когда , между ними хорошо заметны некоторые различия: среди некоторых видов самки крупнее самцов, да и расцветкой крыльев они отличаются (кто - то резко, а кто и не очень).
Бабочка лимонница-самец
Бабочка лимонница-самец
Всем известна бабочка лимонница и если внимательно понаблюдать за ней, то можно легко различить, кто самец, а кто самка.
Самцы ярко желтые, как спелые лимончики, а у самок расцветка более бледная, с зеленоватым оттенком. Если самка сидит со сложенными крылышками, то ее можно спутать с молодым зеленым листочком.
Природа не зря старалась и позаботилась о бабочках - самке гораздо важнее быть незаметной, т.к. в случае опасности самец может вспорхнуть и улететь, а ей необходима гарантия безопасности, когда откладываются яйца.
Бабочка лимонница-самка
Бабочка лимонница-самка
Именно поэтому у многих бабочек самцы гораздо ярче и наряднее самок.
Бабочки - насекомые с полным превращением, а это значит, что жизнь у них разделяется на несколько стадий, и каждая стадия развития бабочек имеет свойственные только ей черты.
После спаривания самка должна отложить яйца на то растение, листьями которого будет питаться вылупившиеся гусеницы.
Яйца у бабочек очень мелкие (меньше 1 мм в диаметре), покрыты плотной оболочкой и всегда правильной геометрической формы: круглые, вытянутые, граненые и др.
Из яйца вылупляется гусеница - это следующая стадия развития бабочки.
Гусеница

Гусеница
У нее нет крыльев и она совершенно не похожа на взрослую бабочку. Гусеница имеет длинное тело, грызущие ротовые органы, грудные и брюшные ножки и простые маленькие глазки; бывают мелкие и крупные, яркие и нет, гладкие и пушистые, покрытые волосками или щетинками. Гусеницы обладают особыми железами, которые расположены возле ротовых органов. Это паутинная железа, которая выделяет клейкую нить, часто прочную (из паутинной нити тутового шелкопряда получают шелк). Стадия развития гусениц у бабочек протекает несколько месяцев. В это время они активно питаются и растут.
Куколка
Куколка
Достигнув нужного возраста, гусеницы окукливаются и превращаются в куколок - это следующая стадия развития бабочек. Куколки неподвижны или малоподвижны, находятся всегда в укромном месте, а их окраска никогда не выделяется на фоне окружающей среды. На этой стадии развития бабочек внутри куколок формируется будущая взрослая особь.
У куколок бывают особые приспособления, чтобы крепиться к листьям или веточкам, иногда находятся в особых коконах, которые сплетает гусеница перед тем, как окуклиться.
Чтобы бабочка начала вылупляться, куколка должна нагреться до определенной температуры. Потом из куколки появляется бабочка: лопается оболочка, края расходятся и бабочка начинается освобождаться из "плена". Новый житель планеты очень мало напоминает будущую красавицу, т.к.крылышки у нее мокрые и очень сморщенные. Чтобы быстро просохнуть, бабочка должна появиться на свет в сухую, теплую погоду - тогда она приобретет свойственный и красочный ей вид и улетит.
О самых красивых бабочках нашей планеты вы можете узнать .
Долгое время ученые не могли понять, что бабочка и гусеница - это одно насекомое. В старину насекомых делили на крылатых и бескрылых, поэтому гусеницы и бабочки попадали в разные группы. И только в XVII веке было доказано, что гусеницы - это стадия развития бабочек.
То,что гусеницы превращаются в куколок к тому времени уже было известно.
Мы с вами рассмотрели все стадии развития бабочек и теперь знаем, что живые, красивые, порхающие цветы появляются не совсем просто, как хотелось бы.
И в заключение предлагаю посмотреть небольшой фильм о том, как гусеница превращается в красивую бабочку.

Гусеница

Выползающая из яйца гусеница важное звено в жизненном цикле бабочки. Именно на этой стадии происходит рост и накопление питательных веществ на всю жизнь насекомого. Гусеница за короткое время способна поглотить огромное количество пищи. Едва появившись на свет, она начинает питаться - съедает оболочку яйца, затем принимается за листья растения, на котором сидит.

Гусеница очень привередлива. Если ей не довелось очутиться на нужном растении, то она не сразу освоится на другом виде — будет голодать, отвергая пищу. Обычно бабочка откладывает яйца на определенное растение, и вылупившиеся гусеницы немедленно приступают к трапезе. Они поглощают большое количество пищи за короткое время, поэтому быстро растут. В процессе роста гусеница линяет - сбрасывает кожу. И так не сколько раз. Это связано с тем, что кожа гусениц неэластична. После «сытного обеда» брюшко увеличивается, и гусенице становится «тесно» в «старой одежке». Необходимо ее сменить, и она линяет.

Гусеница ищет укромное место и шелковой нитью прикрепляет брюшко к растению. Кожа спереди трескается, и, наконец, гусеница выползает из старого покрова в уже готовом, более просторном «новом наряде». Когда кожа подсыхает можно снова приниматься за пищу. За две-три недели гусеница хорошо прибавляет в весе, иногда в несколько тысяч раз.

Однако не все гусеницы растут так быстро. Например, гусеницы пахучего древоточца развиваются в течение трех лет, а бывает и дольше. Они питаются древесиной, прогрызая ходы в стволах деревьев. На измельчение и переваривание та кой твердой пищи требуется больше времени, чем на питание листьями травянистых растений.

Большинство гусениц линяет 4—5 раз. После последней линьки гусеница превращается в куколку. Для этого она выделяет шелковую пить и прикрепляет ее к растению, а за тем повисает на ней в воздухе, зацепившись задними ногами. Другие гусеницы, например хвостатки, опоясываются по средине туловища и закрепляются на самом растении. После этого гусеница окукливается.

Куколка

На стадии куколки происходят непрерывные изменения (метаморфоз). Гусеница постепенно превращается в бабочку, которую заботит уже не еда, а производство потомства. В жизненном цикле насекомых куколка — наиболее уязвимая стадия. В случае опасности ей не скрыться, ведь у нее нет ни ног, ни крыльев. Вот почему для окукливания важнее всего найти безопасное место.
Куколок, которые крепятся к растениям, по цвету и форме почти не отличишь от листьев и веточек.

Многие гусеницы, например, павлиноглазок, прядут коконы. Гусеница много раз обматывает себя шелковой нитью длиной в несколько километров, при этом ряды нитей склеиваются и образуют чехол — кокон. Только в коконе гусеница превращается в куколку. Стадия куколки иногда длится несколько дней, а бывает — три года, в зависимости от вида бабочки и внешних условий: температуры и влажности.

Появление бабочки

По завершении метаморфоза оболочка куколки лопается, и из нее выходит бабочка. Поначалу крылья у нее маленькие, будто свернутые. Но они эластичны. Появившись на свет, бабочка ищет подходящее место, где можно было бы свободно расправить крылья.

Зацепившись за пустую оболочку куколки или за ветку, она трепещет крыльями. Крылья расправляются и, наконец, достигают нужно го размера. Затем бабочка сушит их в течение нескольких часов. Крылья теряют эластичность и крепнут. Теперь они обрели силу и легкость, и можно совершать первый полет. Большинство бабочек появляется из куколок ранним утром, когда еще не жарко и воздух влажен от росы. Распрямлять, а затем сушить крылья в такое время гораздо лучше, чем в полдень, когда палит солнце.

Как только бабочка становится способной к полету, она устремляется на поиски партнера. После спаривания самка откладывает яйца, и жизненный цикл повторяется с самого начала.