Temat 3: “Rozwój owadów”

a. Zdefiniowanie pojęć

Większość owadów charakteryzuje się tzw. przeobrażeniem zupełnym, tzn. że przechodzą one przez cztery stadia rozwojowe: jajo, larwę, poczwarkę i postać doskonałą, czyli imago. Przeobrażenie zupełne jest m.in. typowe dla owadów należących do rzędów: chrząszczy, motyli, błonkówek i muchówek. Owady, w których rozwoju nie występuje stadium poczwarki, przechodzą przeobrażenie niezupelne. Taki rozwój jest charakterystyczny m.in. dla pluskwiaków i szarańczaków; postać młodociana owada jest podobna na ogół do postaci dorosłej, brak jej jednak skrzydeł i nie może się rozmnażać.

Od wymienionych tu sposobów rozmnażania zdarzają się odchylenia. I tak np. jeżeli z jaj nie zapłodnionych (bez udziału samców) lęgną się larwy, mówimy o partenogenezie, czyli dzieworództwie, a jeżeli jaja składane są przez larwy, mamy do czynienia z pedogenezą, czyli młodzieńczorództwem. Niektóre owady są żyworodne, gdyż zamiast jaj składają już rozwinięte larwy. U innych owadów złożone jaja dzielą się na wiele części, przy czym z każdej z nich powstaje jeden osobnik. Ten sposób rozmnażania nazywamy poliembrionią.

U niektórych owadów występuje tzw. przemiana pokoleń polegająca na tym, że jedno pokolenie jest rozdzielnopłciowe, następnie dzieworodne itd., na przemian.

b. Cykl rozwojowy

Rozwój owada od stadium jaja do postaci doskonałej, zdolnej do dalszego rozmnażania się, nosi nazwę cyklu rozwojowego. Czas jego trwania uzależniony jest nie tylko od właściwości biologicznych gatunku, ale także od warunków klimatycznych. Jeżeli pełen rozwój następuje podczas jednego roku, mówimy o generacji jednorocznej (np. u strzygoni choinówki), jeżeli trwa dwa lata – owad ma generację dwuletnią (np. korowiec sosny), a jeśli w jednym roku rozwija się kilka pokoleń, mówimy o generacji podwójnej, potrójnej itd. Niektóre korniki w przypadku sprzyjających warunków atmosferycznych mogą mieć w tym samym roku jeszcze jedną lub dwie generacje siostrzane. Jest to pokolenie korników powstałe z jaj powtórnie złożonych przez tę samą samicę w tym samym roku.

W zależności od warunków klimatycznych cykl rozwojowy niektórych owadów może się przedłużać lub skracać. Chrabąszcz majowy na terenie Polski ma zasadniczo generację czteroletnią. Znane są jednakże szczepy o generacji trzyletniej, a na północy kraju rozwój jego przedłuża się do 5 lat. U niektórych gatunków powszechne jest przelegiwanie, np. u osnui gwiaździstej. Zjawisko to polega na tym, że część larw przebywa w ziemi przez dwie zimy, część zaś tylko jedną zimę, a część aż trzy zimy.

c. Stadia rozwojowe

Jaja składane są przez samice pojedynczo (osnuja gwiaździsta) lub grupowo (brudnica nieparka), na ziemi (rolnice) lub na roślinie żywicielskiej (strzygonia choinówka), jednorazowo (rudnica kuprówka) lub przez wiele miesięcy (smolik drągowinowiec). W stadium jaja niektóre owady pozostają bardzo krótko, inne zaś kilka miesięcy (np. zwójka zieloneczka). Jaja składane do tkanki roślinnej są z reguły barwy białej, natomiast pozostające na zewnątrz mają zwykle zabarwienie ochronne. Także pod względem liczby składanych jaj owady cechuje duża różnorodność. Liczne gatunki składają tylko po kilkanaście lub kilkadziesiąt jaj, pod. czas gdy inne ponad tysiąc (przeziernik osowiec).

Larwy owadów przechodzących rozwój niezupełny po opuszczeniu osłonki jajowej są podobne do postaci doskonałej, natomiast larwy owadów o rozwoju zupełnym mają wygląd zupełnie odmienny. Larwę pszczoły zwykło się nazywać czerwiem, motyla – gąsienicą, a jeżeli jest owłosiona — liszką, chrabąszczy – pędrakiem, sprężyka — drutowcem itd.

Wzrost larw odbywa się nie w sposób ciągły, lecz skokowo. Co pewien czas następuje linienie, podczas którego larwa zrzuca starą skórkę, pod którą znajduje się wykształcona nowa skórka, umożliwiająca dalszy wzrost larwy. Liczba linień (wyskórzeń) zależna jest przede wszystkim od gatunku owada, ale także od płci. Po kolejnych linieniach zmienia się często wygląd larw, barwa ich ciała, liczba nóg. Zależnie od gatunku stadium larwalne może trwać od kilku dni (kruszynek) do kilku lat (spuszczel). Stadium rozwojowe larwy oznacza się litera L i cyfrą, np. L, L, itd.

Larwy muchówek, pasożytniczych błonkówek i innych owadów żerujących w ukryciu pozbawione są nóg, a ich głowa jest bardzo niewyraźnie wykształcona. U larw innych owadów liczba par nóg wynosi od 3 (pędrak) do 11 (borecznik).

Larwy niektórych gatunków owadów, w zależności od stadium rozwojowego, charakteryzują się odmiennym rysunkiem ciała, inną liczbą odnóży, różnym układem włosków itd. Włoski niektórych larw mają właściwości parzące (np. korowódka sosnówka). Larwy owadów pasożytniczych oraz owadów żerujących w drewnie charakteryzują się zazwyczaj jasnym ubarwieniem, podczas gdy larwy żerujące na tkankach roślinnych, np. na liściach i igłach, są bogato ubarwione.

Poczwarka. Wyrośnięte larwy wyszukują sobie bezpieczne miejsca, w których następuje przepoczwarczenie. Liczne larwy przepoczwarczają się w miejscu ich żerowania (korniki, kózki, barczatka sosnówka), inne zaś schodzą do ziemi (osnuja gwiaździsta), do ściółki (zawisak borowiec) lub szukają schronienia w spękaniach kory (brudnica mniszka).

Poczwarka różni się zazwyczaj wyglądem zarówno od larwy jak i od owada doskonałego. Cechuje ją ograniczona ruchliwość. W tym stadium rozwojowym owad przechodzi głębokie przemiany i larwa przekształca się w owada doskonałego. Odróżniamy poczwarkę wolną (pupa libera), u której wszystkie części ciała przyszłej postaci doskonałej są widoczne (np. u chrabąszcza, osnui gwiaździstej, kornika drukarza), i poczwarkę zamkniętą (pupa obtecta), o zarysach kończyn zatartych, tworząca twardą, schitynizowaną powłokę, np. u motyli: strzygoni choinówki, poprocha cetyniaka i innych.

Niektóre poczwarki przebywają w kolebce sporządzonej w glebie (np. osnuja gwiaździsta) lub utworzonej z wiórków (rębacz pstry, smoliki), bądź też w oprzędach zwanych kokonami (barczatka sosnówka, boreczniki sosnowe). Wolne poczwarki muchówek spoczywają w baryłkach (bobówki) utworzonych z ostatniej larwalnej skórki wylinkowej.

W stadium poczwarki owad może się znajdować od kilku dni do wielu miesięcy, co jest zależne nie tylko od gatunku owada, ale i od układu warunków meteorologicznych.

Postać doskonała jest ostatnim stadium rozwoju owada. U niektórych gatunków okres dojrzewania płciowego jest niekiedy bardzo krótki, trwa zaledwie kilkanaście minut po wylęgu (np. zwójka sosnóweczka), u innych natomiast ciągnie się wiele miesięcy. Do wykształcenia organów rozrodczych niezbędne jest, zazwyczaj, intensywne odżywianie się owada. Żer, po którym owady uzyskują dojrzałość płciową, nazywa się żerem uzupełniającym. Liczne chrząszcze przed złożeniem jaj prowadzą żer uzupełniający, szkieletyzując lub ogryzając liście (chrabąszcze, hurmak olchowiec) lub igły (choinek szary). Niektóre korniki odbywają ten żer w przedłużeniu chodników larwalnych (kornik drukarz, kornik drukarczyk), inne zaś w końcach pędów zdrowych drzew (oba gatunki cetyńców). Niektóre gatunki owadów, po złożeniu całego zapasu jaj, w celu wznowienia działalności rozrodczej prowadzą żer regeneracyjny (kornik drukarz, cetyniec).

U wielu gatunków w okresie rójki, czyli masowego pojawiania się, występuje zjawisko protandrii, tj. wcześniejszego pojawu samców. Wcześniejszy wyląg samic nosi nazwę protogynii. U niektórych owadów istnieje wyraźny dymorfizm płciowy (dwupostaciowość płciowa), polegający na odmiennym wyglądzie osobników płci męskiej i żeńskiej. Przykładem dymorfizmu płciowego mogą być: poproch cetyniak (samce i samice odróżniają się odmiennym ubarwieniem skrzydeł), piędzik przedzimek (samiec jest uskrzydlony, a samica ma skrzydła silnie zredukowane), jelonek (samiec ma żuwaczki przekształcone w charakterystyczne ,,rogi” w odróżnieniu od samicy, która ich nie ma). U motyli samice są prawie zawsze większe od samców.

Osobniki obu płci przy wzajemnym wyszukiwaniu się posługują się zazwyczaj wzrokiem. Jednakże samce niektórych gatunków owadów, np. brudnicy mniszki i brudnicy nieparki, reagują na woń wydzielaną przez nie zapłodnione samice i przylatują do nich nawet ze znacznych odległości. U jednych gatunków kopulacja odbywa się tylko raz (brudnica mniszka), podczas gdy u innych powtarza się kilkakrotnie (korniki).

Długość życia stadiów imaginalnych owadów jest bardzo różna. Zwykle wynosi ona od 2 do 3 tygodni, jednakże u niektórych gatunków postacie doskonałe giną prawie natychmiast po złożeniu jaj, u innych natomiast żyją przez kilka lat. Długowiecznością odznaczają się m.in. szeliniaki, które mogą kilkakrotnie zimować i w każdym następnym roku wydają nowe pokolenie.

Ogół osobników jednego gatunku żyjących w określonym środowisku nosi nazwę populacji.

Gęstość populacji owadów leśnych wyraża się liczebnością określonych stadiów rozwojowych na jednostkę powierzchni, np. na powierzchnię podokapową, na 1 m2, 1 dm2, czy na pień drzewa.

Utrzymanie się pewnej niewielkiej liczebności szkodnika, która nie wyrządza wyraźnych szkód gospodarczych, określane jest w ochronie lasu jako żelazny zapas lub naturalny zapas.

Źródło:

Podręcznik: “Ochrona lasu” dla techników leśnych.