LEPIDOPTERA: CHARAKTERYSTYKA, MIGRACJE I CYKL ŻYCIA - BIOLOGIA - 2026

Lepidoptera (Lepidoptera) to grupa owadów latających powszechnie znanych jako motyle, ćmy lub ćmy. Owady te przejawiają pełną metamorfozę lub holometabolizm, w którym zachodzą fazy jaja, larwy, poczwarki i imago.

Jest to jedno z najliczniejszych zamówień, liczące ponad 150 000 gatunków charakteryzujących się efektowną kolorystyką skrzydeł. Jego ciało i skrzydła pokryte są maleńkimi łuskami, których zadaniem jest napowietrzanie tchawicy skrzydeł, naśladowanie i załamywanie światła słonecznego.

Motyle z rodziny Papilionidae (Papilio canadensis). Mdf, źródło Wikimedia Commons

Osobliwością osobników dorosłych Lepidoptera jest posiadanie dwóch par błoniastych skrzydeł pokrytych drobnymi łuskami. Aparat ustny składa się z szczęki i elastycznego otworu, który pozwala mu odżywiać się nektarem kwiatów.

Ogólnie jaja kuliste o ozdobnej powierzchni są umieszczane na górnej lub dolnej stronie liści. Larwy mają cylindryczny korpus z fałszywymi nogami lub protopatami i dobrze rozwiniętą głową z ustnikiem do żucia.

Poczwarki lub poczwarki są w stanie nieruchomym, w tej fazie nie żerują i przed wypuszczeniem przechodzą metamorfozę. Dorosły wyłania się, przełamując osłonę poczwarki, będąc krótkotrwałym, czas niezbędny do przetrwania gatunku.

Na poziomie rolniczym Lepidoptera wpływa na łańcuch produkcyjny, ponieważ różne gatunki są szkodnikami upraw w stadium larwalnym. W rzeczywistości larwy mogą żerować na różne sposoby, usuwając lub osłabiając korzenie, łodygi, liście i owoce różnych upraw.

Charakterystyka ogólna

Lepidopterany charakteryzują się dobrze rozwiniętą kulistą głową, parą złożonych oczu i licznymi ommatidiami. Niektóre gatunki mają dwa ocelli, znajdujące się między oczami złożonymi lub na nich.

Mają parę anten umieszczonych pomiędzy złożonymi oczami, o różnych rozmiarach i strukturach, z dużą liczbą urządzeń. Każdy gatunek charakteryzuje się rodzajem anteny: nitkowatą, pierzastą, pektynową, dwubiegunową, przybitą lub główkowatą.

Aparat ustny jest typu ssania-lizania, z wysuwaną trąbką lub tułowiem i wewnętrzną rurką spirytusową, która ułatwia karmienie. Z każdej strony znajdują się dwie wrażliwe struktury zwane palpami wargowymi, których funkcją jest badanie pokarmu.

Trzy segmenty klatki piersiowej pokryte są drobnymi włókienkami lub włoskami, przy czym przedtrzonowica jest najmniejsza. Mezothorax ma większy rozwój i rozmiar i jest miejscem, w którym znajdują się narządy słuchowe.

Brzuch ma kształt cylindryczny lub stożkowy, utworzony przez kilka uromerów, a układ rozrodczy znajduje się na tylnym końcu. Samice mają owipositor z grupą włosów, które wydzielają feromony płciowe, które gwarantują kojarzenie między gatunkami.

Jak wszystkie owady, mają sześć par nóg umieszczonych w każdym segmencie klatki piersiowej. Mają pięć segmentów, ostrogi lub nasady i parę gwoździ; niektórzy mają skarłowaciałe pierwsze nogi.

Mają parę błoniastych skrzydeł pokrytych maleńkimi łuskami (250-700 mikronów), przyczepionych do drugiego i trzeciego segmentu klatki piersiowej. Skrzydła mają charakterystyczne dla gatunku ubarwienie, są bardzo wytrzymałe i elastyczne, aby móc latać.

Kolorystyka skrzydeł zależy od sposobu ułożenia łusek na ich powierzchni. Kolory wahają się od jasnych i jasnych po nieprzejrzyste i ciemne, a ich funkcją jest kamuflaż, obrona lub zaloty.

Taksonomia

Rząd Lepidoptera należy do królestwa Animalia, gromada Arthropoda, podtyp Hexápoda, klasa Insecta, infraklasa Neoptera i nadrzędna Endopterygota. Lepidoptera to ponad 120 rodzin, jednak nowe rodziny i gatunki są ciągle wykluczane, włączane lub zmieniane.

Klasyfikacja oparta na znaczeniu rolniczym jest jedną z najczęściej stosowanych. Pod tym względem porządek Lepidoptera obejmuje dwa podrzędy: Homoneura z tymi samymi żyłami i Heteroneura z różnymi żyłami.

U Homoneury rozmieszczenie i wielkość żył jest taka sama w obu parach skrzydeł. Są to gatunki prymitywne, z prostym ustnikiem do żucia, skrzydłami włożonymi w płaty i bez znaczenia rolniczego.

Żyłkowanie różnicowe jest charakterystyczne dla Heteroneury pod względem wielkości i kształtu, pierwsza para skrzydeł jest większa niż druga. Do tego podrzędu należą motyle nocne o pokroju zmierzchowym (rejon Heterocera) i motyle dzienne (rejon ropalocera).

Do głównych rodzin Lepidoptera o znaczeniu rolniczym należą: Crambidae, Cecidosidae, Cossidae, Erebidae, Gelechidae, Geometridae, Hesperiidae, Noctuidae, Nymphalidae, Papilionidae, Pieridae, Plutellidae, Pterophoridae, Pyralidae, Saturniidae, Tortricidae, Papilionidae, Pieridae, Plutellidae, Pterophoridae, Pyralidae, Saturniidae, Tortricidae, Spidermanidae.

Siedlisko i jedzenie

Gatunki z rzędu Lepidoptera występują w prawie wszystkich siedliskach planety, od obszarów przybrzeżnych po obszary górskie, w tym obszary miejskie. O jego przetrwaniu decydują czynniki abiotyczne, takie jak wysokość, szerokość geograficzna i klimat, głównie temperatura i wilgotność.

Ich zachowanie jest bardzo zmienne, ponieważ znajdują gatunki o zwyczajach migracyjnych, które podróżują na duże odległości w poszukiwaniu pożywienia lub reprodukcji. Istnieją jednak gatunki osiadłe, które ograniczają swój cykl życia do ograniczonej przestrzeni lub określonej uprawy, takie jak szkodniki rolnicze.

Lepidoptera odżywiają się, wysysając nektar i miód z kwiatów za pomocą ducha aparatu doustnego. Tylko gatunki z rodziny Micropterigidae mają aparat do żucia, żerujący na pyłku lub strukturach roślinnych.

Jeśli chodzi o larwy lub gąsienice, zjadają cały dostępny materiał roślinny: korzenie, łodygi, liście, kwiaty i owoce. Niektóre gatunki są górnikami, tworząc tunele na powierzchni liści, a inne gatunki żywią się przechowywaną mąką lub zbożem.

Niektóre gatunki, głównie nocne, nigdy nie żerują, czerpiąc energię z zapasów zgromadzonych w stadium larwalnym. Na obszarach sezonowych niektóre gatunki przechodzą w stan uśpienia zimą, ograniczając ich żerowanie i wykorzystując rezerwy zebrane jako gąsienice.

Migracje

Lepidopterany pomimo swojej kruchości i wielkości mają zdolność podejmowania migracji w celu zapewnienia sobie przetrwania i żerowania. Zmiana klimatu jest jedną z przyczyn migracji, w niektórych przypadkach jest to potrzeba zakładania nowych kolonii.

Monarch Butterfly (Danaus archippus). Źródło: flickr.com

Niektóre rodziny Licénidos, Nyfalidos i Pierídos migrują wewnątrz swojego pierwotnego biotopu, inne poza biotopem bez powrotu. Rodziny, takie jak Daniado, migrują ze swojego pierwotnego biotopu, a następne pokolenie powraca do miejsca pochodzenia.

W Ameryce słynie motyl monarcha, Danaus plexippus, który co roku migruje z Karaibów do Stanów Zjednoczonych i Kanady. W Europie gatunek Cynthia cardui wędruje z Afryki Północnej przez Cieśninę Gibraltarską na północ.

Zaskakująca jest ich zdolność migracyjna - przy sprzyjających warunkach atmosferycznych na Wyspach Kanaryjskich powstały kolonie Danaus plexippus. W obu przypadkach każdy gatunek po karmieniu i rozmnażaniu wraca do miejsca pochodzenia.

Koło życia

Rząd Lepidoptera charakteryzuje się bardzo wszechstronnym cyklem życiowym, zdeterminowanym jego taksonomią i warunkami środowiskowymi. Czynniki takie jak temperatura, wilgotność i pora roku determinują długość życia każdego osobnika, która waha się od kilku dni do kilku miesięcy.

Rzeczywiście, owady te przejawiają całkowitą metamorfozę (holometabolizm), w której wszystkie fazy są zupełnie inne. Larwy różnią się od osobników dorosłych anatomią i nawykami żywieniowymi poprzedzonymi stanem nieruchomym lub poczwarki.

Dymorfizm płciowy

Kilka gatunków wykazuje wyraźny dymorfizm płciowy, ponieważ samce mają inną morfologię niż samice. W rzeczywistości to zróżnicowanie wielkości, ubarwienia i wyglądu skrzydeł ma tendencję do mylenia każdej płci jako oddzielnego gatunku.

Dymorfizm odbija się głównie na awersie skrzydeł, podobnie samice są większe niż samce. Izolacja geograficzna jest kolejnym czynnikiem, który generuje wewnątrzgatunkowe zróżnicowanie, które w wielu przypadkach prowadzi do nowych podgatunków.

Przykład polimorfizmu występuje u niektórych gatunków Licénidos, u których obserwuje się zmiany ubarwienia skrzydeł. Generalnie górna część skrzydeł jest niebieska u samców i brązowa u samic.

Reprodukcja

Rozmnażanie Lepidoptera jest płciowe, regularnie jajorodne. Jako owady holometaboliczne przechodzą przez etapy jaja, larwy (gąsienica), poczwarki (poczwarka) i dorosłego (imago).

Jajka

Jaja to pierwsza faza rozrodcza Lepidoptera, odpowiedzialna za ochronę rozwoju zarodka przed wykluciem. Jaja osadzają się w glebie i na powierzchni lub pod liśćmi różnych gatunków roślin.

Jaja Lepidoptera. Źródło: flickr.com

Wygląd i kolor jaj jest charakterystyczny dla każdego gatunku, o wielkości od 0,2 do 6 mm. Czas trwania fazy embrionalnej zależy od warunków środowiskowych sprzyjających wylęgnięciu się larwy.

Kiedy jaja dojrzewają do wyklucia, wydają się być przezroczyste, a larwa w środku jest wyczuwalna. Po wykluciu się larwy z jaja, za pomocą aparatu do żucia w jamie ustnej, rozpoczyna rozwój, pochłaniając resztki skorupy.

Larwa (gąsienica)

Larwy w momencie wyklucia są tak małe jak jaja, ponieważ żerują, rosną wykładniczo. Początkowo żywią się szczątkami jaja, a później liśćmi, łodygami, kwiatami i owocami roślin żywicielskich.

Gąsienice Lepidoptera (Cucullia scrophulariae) Źródło: flickr.com

Celem larwy jest żywienie, wzrost i magazynowanie energii niezbędnej do następnej fazy rozwoju. Podczas tej fazy larwa zastępuje lub zrzuca skórę, która kilkakrotnie ją chroni z powodu ciągłego wzrostu wielkości.

Fizjonomia larw jest zdeterminowana przez rodzaj i gatunek, prezentując różnorodność rozmiarów, kolorów, faktur i cech anatomicznych. Generalnie gąsienica ma głowę, klatkę piersiową i brzuch.

Zróżnicowana głowa ma dwoje prostych oczu, czułki i aparat do żucia, które są bardzo aktywne w pożeraniu całego otaczającego materiału roślinnego. Ponieważ brakuje im oczu złożonych, mają ograniczone widzenie i poruszają się wolno.

W rzeczywistości jaja są zdeponowane w roślinie żywicielskiej, więc spełniają ten etap w jednym miejscu. Faza larwalna nie trwa długo, stąd jego żarłoczność do szybkiego uzyskania jak największej ilości pokarmu.

Poczwarka (poczwarka)

Faza ta jest najważniejsza w rozwoju Lepidoptera, w której następuje prawdziwa metamorfoza. Pod tym względem zaczyna się, gdy w pełni rozwinięta larwa lub gąsienica zostaje unieruchomiona i przestaje spożywać pokarm.

Poczwarka Lepidoptera. Źródło: pixabay.com

Aby to zrobić, po zgromadzeniu wystarczającej ilości energii, tłuszczu i białka wybiera on osłonięte miejsce, aby rozpocząć fazę poczwarki. W zależności od rodzaju gatunku i warunków środowiskowych etap ten różni się pod względem rozwoju i czasu efektywnego.

Po wybraniu odpowiedniego miejsca gąsienice zwisają do góry nogami na jedwabnych niciach, tworzą kokony między liśćmi lub tkając sieci. Kokon poczwarki ma za zadanie chronić motyla, podczas gdy zachodzą zmiany morfologiczne, które utworzą dorosłego osobnika.

W poczwarce powstają nowe tkanki i narządy, a także nogi, czułki i skrzydła. Ten etap ma zmienny czas trwania, może trwać tygodnie lub miesiące, w zależności od gatunku i warunków środowiskowych.

Dorosły (imago)

Po transformacji larwy w poczwarce dorosły motyl wyłania się z kokonu. Wychodząc, skrzydła wydają się szorstkie i słabe, ale po kilku minutach nawadniają się i twardnieją, osiągając ostateczny rozmiar.

Dorosły Lepidoptera. Źródło: flickr.com

Dorosły osobnik motyla pełni funkcję rozmnażania i ochrony gatunku, inicjując proces selekcji w celu znalezienia partnera. Każdy rodzaj i gatunek determinuje czas trwania fazy dorosłej, trwającej od kilku dni do kilku miesięcy.

O zalotach samców i samic decyduje ich szczególne trzepotanie i aktywacja zmysłu węchu. Po zapłodnieniu samica składa setki jaj, inicjując nowy cykl życiowy.

Znaczenie

Z ekologicznego punktu widzenia lepidoptera stanowią duży procent bioróżnorodności ekosystemów, w których zamieszkują. Oprócz działalności zapylającej inne żywe istoty mogą zachowywać się jak drapieżniki lub być częścią łańcucha troficznego.

Obecność określonego gatunku lepidoptera jest bioindykatorem istnienia gatunków zwierząt i roślin lub określonych warunków środowiskowych. W efekcie działają jak szkodniki upraw, są źródłem pożywienia i padają ofiarą naturalnych wrogów.

Motyle są podatne na drastyczne zmiany temperatury, wilgotności, wiatru i nasłonecznienia, będąc wskaźnikami antropicznych przemian ekosystemów. Co więcej, dzięki ścisłemu współzależności roślin lepidoptera i roślin, ich bioróżnorodność pozwala na sprawdzenie różnorodności roślin na danej powierzchni.

Na poziomie rolniczym niektóre gatunki Lepidoptera są szkodnikami w stadium larwalnym, a inne można wykorzystać do kompleksowego zwalczania biologicznego. Rozmnażanie gatunku Bombyx mori (Bombycidae), którego larwy splatają jedwabne kokony, zostało wykorzystane do produkcji jedwabnych tkanin.

Bibliografia

1. Coronado Ricardo i Márquez Antonio (1986) Wprowadzenie do entomologii: morfologia i taksonomia owadów. Redakcja Limusa. ISBN 968-18-0066-4 .Linki zewnętrzne
2. Culin Joseph (2018) Lepidopteran. Odzyskane na: britannica.com
3. García-Barros, E., Romo, H., i Monteys, VS, Munguira, ML, Baixeras, J., Moreno, AV, & García, JLY (2015) Orden Lepidoptera. Magazyn - SEA, nr 65: 1–21. ISSN 2386-7183.
4. Fraija Fernandez, N. i Fajardo Medina, GE (2006). Charakterystyka fauny z rzędu Lepidoptera (Rhopalocera) w pięciu różnych stanowiskach równin wschodniej Kolumbii. Acta Biológica Colombiana, 11 (1).
5. Urretabizkaya, N., Vasicek, A. i Saini, E. (2010). Szkodliwe owady o znaczeniu rolniczym I. Lepidoptera. Buenos Aires, Argentyna: Narodowy Instytut Technologii Rolniczej.
6. Zumbado, MA i Azofeifa, D. (2018) Insects of Agricultural Importance. Podstawowy przewodnik po entomologii. Heredia, Kostaryka. Narodowy Program Rolnictwa Ekologicznego (PNAO). 204 s.