Чтобы стать бабочкой,
тело гусеницы почти полностью растворяется
и перерождается из собственных соков.
Хотя эти превращения не из приятных и могут быть даже опасны,
явление это достаточно распространённое.
Бабочки составляют небольшую группу среди восьмисот тысяч видов насекомых,
которые полностью перерождаются из личинок во взрослых особей,
Это примерно 85% насекомых и 70% всех известных видов животных.
Но как именно гусеница превращается в бабочку?
Когда гусеница появляется из яйца,
у неё отсутствуют какие-либо физические признаки бабочки.
Но внутри её организма находятся группы клеток,
так называемые имагинальные диски,
которые в конечном итоге станут частями бабочки.
Пока что эти клетки бездействуют.
Их активность тормозит ювенильный гормон,
благодаря чему гусеница не превращается в бабочку слишком рано.
Сразу же после появления на свет гусеница начинает усиленно питаться,
накапливая полезные вещества до тех пор, пока её кожа, называемая кутикулой,
не станет слишком тесной.
В этот момент гормон под названием экдизон
запускает процесс сбрасывания кутикулы, или линьки.
По мере роста гусеница обычно линяет четыре раза.
Затем, когда она уже крупная и упитанная,
уровень ювенильного гормона гусеницы снижается,
что заставляет её перестать есть и двигаться.
Последний вброс экдизона
запускает механизм самоуничтожения клеток гусеницы.
Вскоре мышечная, жировая и другие ткани почти полностью растворяются,
хотя имагинальные диски остаются нетронутыми и начинают расти.
В то же время второй слой кожи, известный как куколочная кутикула,
формируется под личиночной.
После ещё одной линьки начинают проступать затвердевшие части куколки.
Помимо имагинальных дисков, сохраняется только несколько типов тканей,
включая части дыхательной системы,
сердца,
некоторых брюшных мышц
и грибовидных тел головного мозга.
Имагинальные диски начинают подпитываться соком гусеницы, и из них образуются
глаза,
усики,
лапки,
крылья,
гениталии
и другие части тела.
После всех преобразований насекомое линяет в последний раз,
сбрасывая кутикулу личинки.
И вот свободно порхает уже новорождённая бабочка.
Даже после такой радикальной трансформации
бабочка частично сохраняет «воспоминания» о днях, проведённых в теле гусеницы.
Вероятно, грибовидные тела мозга
передают важную информацию от гусеницы ко взрослой бабочке.
Почему процесс развития у бабочек столь сложен?
Мы точно не знаем.
Согласно преобладающей теории, гусеницы на самом деле являются
более продолжительной версией этапа развития,
который у других насекомых протекает внутри яйца.
Согласно этой гипотезе, в течение миллионов лет
у личинок развились способности питаться и жить вне яйца.
Независимо от того, как сформировалось это превращение,
оно стало частью жизненных циклов невероятно большого числа видов насекомых.
Однако существует довольно много видов,
которые развиваются куда проще.
Какими эволюционными преимуществами обладает такая метаморфоза,
которые могли бы компенсировать столь сложное её воплощение?
Во-первых, в одной среде обитания уменьшается конкуренция
между личинками и взрослыми особями за одну и ту же пищу.
И хотя куколка может казаться уязвимой,
этот неподвижный этап может быть хорошим способом
переждать часть года, когда пищи недостаточно.
Для нас метаморфоза бабочки кажется столь же фантастической,
как возрождение из пепла феникса.
Но подобные превращения постоянно происходят вокруг нас.
От жука-геркулеса
и медоносных пчёл
до муравья —
огромное количество аморфных личинок исчезают и превращаются
в имеющих твёрдое тело и аэродинамическую форму
проворных взрослых особей.