ケムシからチョウへの魅力的な変態

要約

この記事では、ケムシがチョウに変態する過程を探求します。イマジナルディスク、ジュブナイルホルモン、エクトソンの役割、そしてチョウが幼虫時代の記憶を保持する方法、完全変態の進化の可能性について説明します。

イマジナルディスクの役割

卵から孵化したケムシは、チョウの身体の特徴を持っていません。しかし、イマジナルディスクと呼ばれる細胞群が身体内にあり、やがてチョウの部品になります。これらの細胞は、ジュブナイルホルモンがその活動を抑制し、ケムシが変態を早すぎることを防ぐため、しばらくの間休眠状態にあります。

ジュブナイルホルモンと脱皮

ケムシが食べ物を摂取し、脂肪を蓄えると、硬い皮膚またはキューティクルがきつくなります。この時点で、エクトソンと呼ばれるホルモンがキューティクルを脱落させます。成長するにつれ、ケムシは通常4回脱皮します。成長が完了すると、ジュブナイルホルモンのレベルが低下し、食べ物を食べたり動いたりすることをやめます。最後のエクトソンの爆発により、ケムシの細胞が自己崩壊を始めます。

変態の過程

やがて、筋肉、脂肪、その他の組織はほぼ完全に液化されますが、イマジナルディスクはそのままで成長を始めます。同時に、第二の皮膚層である蛹のキューティクルが最初のキューティクルの下に形成されます。もう一度脱皮すると、蛹の硬い外観が露出します。イマジナルディスク以外にも、呼吸器系、心臓、一部の腹筋、そして脳のキノコ体の一部を含むわずかな組織が残ります。その後、ケムシの体液はイマジナルディスクを目、触角、脚、翅、生殖器、その他の部位に発展させます。新しい体が作られたら、昆虫は最後に蛹のキューティクルを脱皮して自由に新しいチョウとして飛び立つことができます。

幼虫時代の記憶を保持する方法

こんなに劇的な変化の後でも、チョウは幼虫時代の記憶を一部保持しています。キノコ体の一部が成虫のチョウに重要な知識を伝えていると考えられています。

完全変態の進化

このような複雑な発達過程がどのようにして生じたのでしょうか？主要な理論は、ケムシが実際には他の昆虫の卵の中で行われるライフステージの長いバージョンであるということです。この仮説によると、何百万年もの間、幼虫は食べ物を食べ、卵の外で生きる能力を進化させました。完全変態がどのように起こったにせよ、それは多くの昆虫種のライフサイクルの重要な部分になっています。それでも、より単純な発達過程で十分に適応できる種もたくさんあります。