Metamorfoza je nagli biološki proces. Sve životinje, uključujući i ljude, prolaze kroz promjene, uključujući biokemijske, fiziološke, morfološke i anatomske promjene. Promjene se nastavljaju kroz naše živote kako stanice umiru i repliciraju se, i kako starost mijenja naša tijela. Ali kod većine životinja promjene su male i često neprimjetne.
A s druge strane, tu je metamorfoza.
Metamorfoza – krajnji transformator prirode
Zamislite da vaše tijelo može promijeniti svoj oblik i koliko bi to utjecalo na način na koji živite. Možda počnete tako što hodate po tlu s dvije noge, a kasnije razvijete krila za let. Možda svoj život započnete sa škrgama i perajama kako biste mogli disati i plivati pod vodom, a kasnije vam narastu pluća i noge kako biste mogli živjeti na suhom. Zvuči li vam ovo kao fantastična i nevjerojatna priča? Ali ne, ovo nije misao iz nekog znanstveno-fantastičnog romana. Svaki dan postoje životinje koje prolaze kroz takve promjene kao dio procesa koji se zove metamorfoza.
Što je metamorfoza?
Riječ “metamorfoza” dolazi iz grčkog jezika i druga je riječ za preobrazbu. Postoji mnogo primjera ove vrste promjena. Žabe počinju kao jaja, zatim postaju punoglavci prije nego što postanu odrasle jedinke. Neke ribe, poput lososa, moraju se transformirati kako bi se mogle kretati iz slatke vode u slanu i natrag u slatku vodu. Obje ove promjene su impresivne, ali možda se najčudesnija životinjska transformacija događa u svijetu kukaca. Za neke kukce moguće je započeti život puzeći, a kasnije se promijeniti u leteću životinju. Zapravo, mnogi kukci doživljavaju ekstremne promjene dok rastu i razvijaju se kako bi postali odrasli.
I ljudi se mijenjaju, ali naš razvoj nije tako impresivan kao razvoj kukaca. Ljudi imaju kostur s unutarnje strane tijela, gdje kosti mogu rasti duže i deblje tijekom godina. Kukci imaju egzoskelet, što znači da im je kostur s vanjske strane tijela. Egzoskelet je napravljen od hitina koji je jak i tvrd materijal. Za razliku od ljudske kože, hitin nije rastezljiv i kukci moraju stvarati nove kosture kako rastu. Da bi to učinili, oni će se mijenjati u vidljivim i očitim fazama rasta. Ta se transformacija naziva metamorfoza.
Postoje dvije vrste metamorfoze
Većina kukaca započinje život kao jaje i obično se izlegu nekoliko dana nakon polijeganja. Međutim, postoje neki kukci koji će cijelu sezonu živjeti kao jaje prije nego što se izlegu. Kukcima koji duže ostanu u jajetu treba više vremena da narastu i postanu dovoljno jaki da žive izvan jajeta. Kada temperatura postane topla i ugodna, ovi će sićušni kukci izbiti iz svojih jaja i, ovisno o vrsti, proći će kroz jednu od dvije vrste metamorfoza – nepotpunu ili potpunu metamorfozu.
Nepotpuna metamorfoza tipična je za ove vrste:
- lisne uši
- zrikavci
- skakavci
- bogomoljke
- žohari
- termiti
- vilini konjici
- uši
Potpuna metamorfoza pojavljuje se kod:
- kornjaši
- muhe
- mravi
- pčele
- leptiri
- moljci
- buhe
- mrežokrilci
Leptiri
Leptiri su odrasli stadij kukca koji pripada skupini Lepidoptera, što je grčka riječ koja znači “ljuskava krila”.
Izraz je prikladan jer krila ovih kukaca imaju tisuće preklapajućih sićušnih ljuskica. One daju leptiru njegov zadivljujući izgled jer su ljuske postavljene u šarene uzorke jedinstvene za njihovu vrstu.
Leptiri imaju tipično tijelo kukaca: glavu, prsni koš, abdomen i šest nogu. Također imaju egzoskelet i dvije antene.
Prva faza života leptira je jajna stanica ili jaje. Ova jajašca su sićušna i mogu biti cilindrična, okrugla ili ovalna. Ženke pričvrste jaja na stabljike ili lišće biljaka, koja služe kao hrana kada se ličinke izlegu.
U drugoj fazi izliježe se ličinka/gusjenica. Nova životinja može imati nekoliko nogu. Nekoliko pari će biti prave noge, ali neki će biti lažne noge. Gusjenica je izuzetno proždrljiva i većinu svog života provede jedući. U ovoj fazi se odvija veliki rast, samo vanjska koža ne raste zajedno s ostatkom tijela. Prerastajući kožu, gusjenica se presvlači, odbacuje jedan egzoskelet i zamjenjuje ga drugim. Gusjenice mogu proći do pet presvlačenja.
Treći stadij leptirova života je kukuljica. Gusjenice pronađu grančicu i od nje naprave dom. Osim grančice, mogu koristiti i zid ili drugu čvrstu potporu. Egzoskelet se razdvaja i otkriva kukuljicu. Opna kukuljice visi kao vreća.
Unutar kukuljice gusjenica se raspada. Preuređuje svoju strukturu, izrasta joj novo tijelo, noge i krila. Za razliku od gusjenice, kukuljica ne jede. Preživljava energijom iz hrane koju je pojela tijekom stadija ličinke. Ovaj treći korak može trajati od nekoliko dana do dvanaest mjeseci.
Posljednja faza je rođenje odraslog leptira. Kukuljica se razdvoji i iz nje izranja leptir.
Većina odraslih leptira živi dva do tri tjedna. Neke vrste žive i do 18 mjeseci.
Termiti
Iako ih ima u cijelom svijetu i u bilo kojem okruženju, većina termita živi u prašumama.
Termiti prolaze ono što se zove “nepotpuna metamorfoza”. To razlikuje njihov životni ciklus od eusocijalnih kukaca poput mrava, osa i pčela. Kada je metamorfoza potpuna, mlado se izleže i prolazi kroz niz presvlačenja i rasta sa svakom fazom dok ne postane odrasla jedinka. Kada je u pitanju nepotpuna metamorfoza, s druge strane, promjene se pojavljuju postupnije.
Termiti su jako slični odraslim radnicima koji paze na njih, a metamorfoza termita radnika odvija se u tri faze, od jaja preko nimfe do odrasle jedinke.
Ciklus jaja završava nakon otprilike četiri tjedna, stadij nimfe traje najmanje mjesec dana (iako ovisi o klimi), a stadij odrasle jedinke traje od jedne do nekoliko godina. Cijeli proces može varirati od vrste do vrste i mijenjati se ovisno o ekosustavu.
Nimfe su pokretne, osobito u naprednim stadijima. Nisu spremne za rad, ali se slobodno kreću po gnijezdu. Nimfa može proći do sedam presvlačenja, ali to ne radi samostalno. Odrasli radnici žvaču i pomažu im da skinu vanjsku kožu. Neke vrste, poput termita iz vlažnog ili suhog drva, mogu se presvlačiti bez pomoći.
Kaste u koloniji nastaju tijekom radnog stadija, a populacija termita je u skladu s njihovim feromonima i opskrbom hranom. Na primjer, uvijek postoji određeni broj vojnika termita. Kad bi došlo do rata i svi vojnici termiti poginuli, neravnoteža feromona vratila bi populacijsku ravnotežu.
Dok termiti mogu živjeti i do 10 godina, njihov prosječni životni vijek je 1-5 godina.
Skakavci
Procjenjuje se da na planetu postoji i do 12 tisuća vrsta skakavaca. Veliki skakavci mogu skočiti 20 puta više od dužine svojeg tijela. Skakavci mogu narasti između 5 i 13 centimetara, a ženke su obično veće od mužjaka.
Skakavci prolaze kroz nekoliko stadija nimfe. Mladi skakavac se izliježe u odraslom obliku, a vanjski kostur se tijekom rasta preoblikuje.
I skakavci prolaze kroz nepotpuni proces metamorfoze. Životinjama je potrebno oko dva mjeseca da od jajeta narastu do odrasle jedinke.
Odrasle ženke polažu jaja tijekom ljeta i jeseni, a jaja se lijepe zajedno tvoreći mahunu. Ovisno o vrsti, mahune se mogu sastojati od nekoliko jaja ili nekoliko stotina. Ženke zakopaju mahune kako bi bile sigurne.
Stadij nimfe je sljedeća faza. Nakon izlijeganja, nimfe preživljavaju na mekom i sočnom lišću biljaka. Nimfe vrlo nalikuju odraslim skakavcima. Tijekom ovog stadija, skakavac će se presvući pet do šest puta, a presvlačenje vodi u odraslu fazu.
Ova faza može trajati do šest tjedana, nakon čega je skakavac zreo. Životni vijek odrasle jedinke je oko godinu dana. Odrasla ženka odmah počinje polagati jaja, što je proces koji će nastaviti raditi tijekom svog životnog vijeka, polažući jaja svaka tri do četiri dana.
Pauci
Pauci prolaze kroz nepotpunu metamorfozu.
Kod pauka ne postoji stadij kukuljice – mladi pauci izgledaju kao manje verzije odrasle jedinke. Kod pauka, egzoskelet ne raste, pa se pauk mora nekoliko puta presvlačiti.
Većina pauka baca jaja u svilene vrećice. Neke vrste mogu pričvrstiti svoje vrećice u mrežu ili ih pričvrstiti za lišće ili grančice. Drugi nose vrećicu dok se jaja ne izlegu. Postoje čak i mladi pauci koji kanibalski jedu svoje vrste.
Embrionalni stadij je proizvodnja i skladištenje jajašca. Neki pauci u umjerenim ekosustavima prezimljuju u vrećici, a majke čuvaju vrećice jaja od grabežljivaca.
U jedinstvenom potezu, ženke vučjeg pauka nose vrećicu i, kada dođe vrijeme, zagrizu je kako bi oslobodile svoje paukove. Mladi tada mogu provesti više od tjedan dana na majčinim leđima.
Nakon što se izlegu, mladi pauci se razilaze. Neki hodaju, dok drugi mogu “letjeti. “Letenje” je taktika koju pauci koriste za putovanje na velike udaljenosti. Penju se na neki object i, podižući trbuh, predu svilene niti koje hvataju vjetar i odnose ih, kao da se kreću po lijanama. Studije otkrivaju da u nekim slučajevima mogu putovati nekoliko kilometara.
Kako rastu, pauci se više puta presvlače. Nakon presvlačenja su izuzetno ranjivi i brižno ih čuva majka.
Pauci žive u prosjeku jednu do dvije godine. U odrasloj dobi pauci se pare i ponavljaju životni ciklus. Ženke obično imaju duži životni vijek. Mužjaci obično umiru nakon parenja.
Tarantule imaju neobično dug život. Ženke žive do dvadeset godina, a ovi se pauci presvlače i nakon pune zrelosti.
Žabe
Evolucija žabe jedan je od najpoznatijih i najpopularnijih oblika metamorfoze. Rane faze životnog ciklusa vrte se oko jaja i punoglavaca. Tijekom razdoblja preobrazbe, pluća zamjenjuju škrge i udovi rastu dok rep nestaje.
Žablja jajašca se ostavljaju da plutaju u vodi, obično nekakvoj bari ili jezercu. Grozd jaja je “jajna masa”. U jednom polaganju može biti do 4 tisuće jaja.
Punoglavci se izlegu i žive u vodi. Punoglavci su vodene ličinke. Ova stvorenja imaju ovalna, kratka tijela i široke repove, a nemaju vanjske škrge. Operkulum skriva unutarnje škrge, koje su poput malih vrata koja se otvaraju i zatvaraju.
Punoglavac se postupno pretvara u žabu. Metamorfoza uključuje nevjerojatne stvari poput rasta nogu i ruku. Tijelo postaje jasnije, a rep gubi svoj svilenkasti pokrov. Ubrzo se rep smanjuje. Pluća se razvijaju, a stražnje noge nastavljaju rasti sve dok se metamorfoza ne završi. Kad odbace kožu, žabe je pojedu čitavu ili samo dio nje.
Drugi primjeri metamorfoze
U ovom smo članku pokrili pet različitih primjera životinjskih metamorfoza – no ima mnogo drugih zanimljivih primjera! Vilin konjic, škorpion, daždevnjak i kornjaš su također vrste koje prolaze preobrazbe. Morska stvorenja kao što su rakovi (jastozi, rakovi, kozice) i žarnjaci (meduze, morske žarnice) i bodljikaši (morske zvijezde, morski ježevi, morski krastavci) također prolaze potpunu metamorfozu.