LEPIDOPTERA: CHARAKTERISTIKA, MIGRÁCIA A ŽIVOTNÝ CYKLUS - BIOLÓGIE - 2025

Lepidoptera (Lepidoptera) je skupina lietajúcich hmyzov bežne známych ako motýle, mory alebo mory. Tento hmyz predstavuje úplnú metamorfózu alebo holometabolizmus, v ktorých sa vyskytujú fázy vajíčka, larvy, pupalu a imaga.

Je to jeden z najpočetnejších rádov, s viac ako 150 000 druhmi charakteristickými nápadnými farbami krídel. Jeho telo a krídla sú pokryté malými šupinami, ktorých funkciou je prevzdušňovať priedušnice krídla, napodobňovať a lámať slnečné svetlo.

Motýle z čeľade Papilionidae (Papilio canadensis). Mdf, z Wikimedia Commons

Dospelí lepidopteránov majú tú zvláštnosť, že majú dva páry membránových krídel pokryté jemnými šupinami. Perorálny aparát je tvorený maxilmi a pružnou dierkou, ktorá umožňuje kŕmenie nektárom kvetov.

Všeobecne sú guľovité vajcia so zdobeným povrchom umiestnené na hornej strane alebo na spodnej strane listov. Larvy majú valcové telo s falošnými nohami alebo protopathmi a dobre vyvinutú hlavu so žuvacím náustkom.

Kukla alebo kukla sú imobilným stavom, v tejto fáze sa už pred kŕmením nekŕmia a podrobia metamorfóze. Dospelí sa objavujú ako lámanie krytu kukly, keď sú krátke, čas potrebný na udržanie druhu.

Na poľnohospodárskej úrovni ovplyvňuje Lepidoptera výrobný reťazec, pretože rôzne druhy sú škodcami plodín v ich larválnom štádiu. V skutočnosti sa larvy môžu kŕmiť rôznymi spôsobmi, defoliujú alebo oslabujú korene, stonky, listy a plody rôznych plodín.

Všeobecné charakteristiky

Lepidopterany sa vyznačujú dobre vyvinutou globóznou hlavou s párom zložených očí a početnými ommatídiami. Niektoré druhy majú dve ocelli, umiestnené medzi alebo na zložených očiach.

Majú pár antén umiestnených medzi zloženými očami, rôznych veľkostí a štruktúr, s veľkým počtom zariadení. Každý druh sa vyznačuje typom antény, ktorou je vláknitá, chmeľová, pektinátová, bipektinátová, pribitá alebo kaptovaná.

Perorálny prístroj je typu sania a olizovania s predĺžiteľnou sondou alebo kmeňom a vnútornou liehovou trubicou, ktorá uľahčuje kŕmenie. Na každej strane sú dve citlivé štruktúry nazývané labiálne palpy, ktorých funkciou je skúmať jedlo.

Tri segmenty hrudníka sú pokryté malými vláknami alebo chĺpkami, pričom protorax je najmenší. Mezotorax má väčší vývin a veľkosť a je miestom, kde sa nachádzajú sluchové orgány.

Brucho má valcový alebo kužeľovitý tvar, tvorený niekoľkými uromérmi a reprodukčný systém je umiestnený na zadnom konci. Samice majú ovipositor so skupinou vlasov, ktoré vylučujú sexuálne feromóny, ktoré zaručujú párenie medzi druhmi.

Rovnako ako všetky druhy hmyzu majú do každého segmentu hrudníka vložené šesť párov nôh. Majú päť segmentov, ostrohy alebo epifýzu a pár nechtov; niektoré z nich zakrývajú prvý pár nôh.

Majú pár membránových krídel zakrytých malými šupinami (250 - 700 mikrónov) pripevnených k druhému a tretiemu hrudnému segmentu. Krídla majú charakteristické sfarbenie podľa druhu, sú vysoko odolné a pružné, aby mohli lietať.

Sfarbenie krídel sa určuje podľa toho, ako sa stupnice prispôsobujú ich povrchu. Farby sa pohybujú od svetlých a svetlých po nepriehľadné a tmavé a ich funkciou je kamufláž, obrana alebo námaha.

taxonómie

Rad Lepidoptera patrí do kráľovstva Animalia, kety Arthropoda, subphylum Hexápoda, triedy Insecta, infraclass Neoptera a superorder Endopterygota. Lepidoptera predstavuje viac ako 120 rodín, avšak nové rodiny a druhy sú neustále vylúčené, začlenené alebo premenované.

Klasifikácia založená na poľnohospodárskom význame je jednou z najpoužívanejších. V tomto ohľade poradie Lepidoptera obsahuje dve podskupiny: Homoneura s rovnakými žilami a Heteroneura s rôznymi žilami.

V Homoneure je distribúcia a veľkosť žíl rovnaká v oboch dvojiciach krídel. Sú to primitívne druhy s jednoduchým žuvacím náustkom, krídla zasunuté cez laloky a bez poľnohospodárskeho významu.

Diferenciačné umiestnenie je charakteristické pre Heteroneuru z hľadiska veľkosti a tvaru, pričom prvý pár krídel je väčší ako druhý. Do tejto podskupiny patria nočné motýle s vlnitými návykmi (divízia Heterocera) a denné (divízia Ropalocera).

Medzi hlavné rodiny poľnohospodárskeho významu Lepidoptera patria: Crambidae, Cecidosidae, Cossidae, Erebidae, Gelechidae, Geometridae, Hesperiidae, Noctuidae, Nymphalidae, Papilionidae, Pieridae, Plutellidae, Pterophoridae, Pyralidae, Saturniidae, Sesraniidae, Sphingidae, Tortricidae.

Habitat a jedlo

Druhy radu Lepidoptera sa nachádzajú takmer vo všetkých biotopoch planéty, od pobrežných oblastí po horské oblasti vrátane mestských oblastí. Jeho prežitie je podmienené abiotickými faktormi, ako sú nadmorská výška, šírka a podnebie, najmä teplota a vlhkosť.

Ich správanie je veľmi variabilné a nachádza sa tu druh s migračnými zvyklosťami, ktoré pri hľadaní potravy alebo reprodukcie cestujú na veľké vzdialenosti. Existujú však sedavé druhy, ktoré obmedzujú ich životný cyklus na zmenšený priestor alebo špecifickú plodinu, ako sú napríklad poľnohospodárski škodcovia.

Lepidoptera sa živí nasávaním nektáru a medu z kvetov prostredníctvom ducha ústneho aparátu. Iba druhy z čeľade Micropterigidae majú žuvacie prístroje, ktoré sa živia peľovými alebo rastlinnými štruktúrami.

Pokiaľ ide o larvy alebo húsenice, konzumujú všetok dostupný rastlinný materiál: korene, stonky, listy, kvety a ovocie. Niektoré druhy sú baníci, ktorí tvoria tunely na povrchu listov a iné druhy sa živia skladovanou múkou alebo zrnami.

Niektoré druhy, hlavne nočné, sa nikdy nenakrmujú a získavajú svoju energiu zo zásob uložených v larválnom štádiu. V sezónnych oblastiach niektoré druhy v zime spia, čo obmedzuje ich kŕmenie a využíva rezervy zhromaždené ako húsenice.

migrácia

Lepidopterani napriek svojej krehkosti a veľkosti sú schopní vykonať migrácie, aby sa zabezpečilo ich prežitie a kŕmenie. Zmena podnebia je jednou z príčin migrácie, v niektorých prípadoch je potrebné vytvoriť nové kolónie.

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

Niektoré rodiny Licénidos, Nyfalidos a Pierídos migrujú v rámci svojho pôvodného biotopu, iné mimo biotopu bez návratu. Rodiny ako Daniados migrujú zo svojho pôvodného biotopu, ďalšia generácia sa vracia na miesto pôvodu.

V Amerike je slávny motýľ panovníka Danaus plexippus, ktorý každoročne migruje z Karibiku do Spojených štátov a Kanady. V Európe druh Cynthia cardui cestuje zo severnej Afriky cez Gibraltársky prieliv na sever.

Ich migračná kapacita je prekvapujúca: za priaznivých poveternostných podmienok sa na Kanárskych ostrovoch vytvorili kolónie Danaus plexippus. V obidvoch prípadoch sa každý druh po kŕmení a spracovaní vráti na svoje miesto pôvodu.

Životný cyklus

Rád Lepidoptera sa vyznačuje veľmi všestranným životným cyklom určeným jeho taxonómiou a podmienkami prostredia. Faktory ako teplota, vlhkosť a ročné obdobie určujú životnosť každého jednotlivca, ktorá sa pohybuje od niekoľkých dní do mesiacov.

Tento hmyz skutočne predstavuje úplnú metamorfózu (holometabolizmus), kde sú všetky fázy úplne odlišné. Larvy sa líšia od dospelých v anatómii a stravovacích návykoch, ktorým predchádzalo imobilné alebo pupkové štádium.

Sexuálny dimorfizmus

Niektoré druhy vykazujú výrazný sexuálny dimorfizmus, pretože samce majú inú morfológiu ako samice. V skutočnosti toto rozlíšenie veľkosti, sfarbenia a vzhľadu krídel má tendenciu zamieňať každé pohlavie ako samostatný druh.

Dimorfizmus sa odráža hlavne na líci krídel, rovnako sú samice väčšie ako samce. Geografická izolácia je ďalším faktorom, ktorý vytvára vnútrodruhové diferenciácie, ktoré v mnohých prípadoch vedú k novým poddruhom.

Príklad polymorfizmu sa vyskytuje u niektorých druhov Licénidos, kde sú pozorované zmeny zafarbenia v krídlach. Všeobecne je horná časť krídel u mužov modrá a hnedá u žien.

rozmnožovanie

Reprodukcia Lepidoptera je sexuálna, je pravidelne oviparous. Ako holometabolický hmyz prechádzajú štádiami vajíčka, larvy (húsenice), kukly (kukly) a dospelých (imago).

vajíčka

Vajcia sú prvou reprodukčnou fázou Lepidoptera, ktorá je zodpovedná za ochranu vývoja embrya pred vyliahnutím. Vajcia sa ukladajú do pôdy a na povrch alebo pod listy rôznych druhov rastlín.

Vajcia Lepidoptera. Zdroj: flickr.com

Vzhľad a farba vajec sú charakteristické pre každý druh s veľkosťou od 0,2 do 6 mm. Trvanie embryonálnej fázy závisí od priaznivých podmienok prostredia pre vyliahnutie larvy.

Keď vajcia dozreli, aby sa vyliahli, majú tendenciu byť priehľadné, pričom larva vo vnútri je zrejmá. Akonáhle sa larva vyliahla z vajíčka, s prístrojom na žuvanie v ústach sa začne vyvíjať a spotrebovávajú zvyšky škrupiny.

Larva (húsenica)

Larvy v čase vyliahnutia sú také malé ako vajcia, pretože sa živia exponenciálne. Spočiatku sa živia troskami vajíčka a neskôr listami, stonkami, kvetmi a plodmi hostiteľských rastlín.

Húsenice lepidoptera (Cucullia scrophulariae) Zdroj: flickr.com

Cieľom larvy je kŕmiť, pestovať a skladovať energiu potrebnú pre ďalšiu fázu vývoja. Počas tejto fázy larva nahradzuje alebo zbavuje pokožku, ktorá ju niekoľkokrát chráni v dôsledku neustáleho zväčšovania jej veľkosti.

Fyziognomia lariev je určená rodom a druhom a predstavuje rozmanitosť veľkostí, farieb, textúr a anatomických znakov. Húsenica má obvykle hlavu, hrudník a brucho.

Diferencovaná hlava má dve jednoduché oči, antény a žuvacie ústne aparáty, ktoré sú veľmi aktívne pri pohltení všetkého okolitého rastlinného materiálu. Pretože im chýbajú zložené oči, majú obmedzené videnie a pomaly sa pohybujú.

V skutočnosti sú vajcia uložené v hostiteľskej rastline, takže túto fázu spĺňajú na jednom mieste. Fáza larvy netrvá dlho, a preto jej vírivosť umožňuje získať čo najväčšie množstvo potravy rýchlo.

Pupa (chrysalis)

Táto fáza je najdôležitejšia z vývoja Lepidoptera, v ktorej sa vyskytuje skutočná metamorfóza. V tomto ohľade to začína, keď sa úplne vyvinutá larva alebo húsenica znehybní a prestane konzumovať jedlo.

Chrysalis z Lepidoptera. Zdroj: pixabay.com

Aby sa to dosiahlo, hneď ako sa zhromaždí dostatok energie, tukov a bielkovín, vyberie si chránené miesto na začatie fázy mláďat. Podľa typu druhov a podmienok prostredia sa táto fáza líši z hľadiska vývoja a efektívneho času.

Akonáhle je zvolené vhodné miesto, húsenice visia hore nohami cez hodvábne nite, vytvárajú kokóny medzi listami alebo tkaním sietí. Účelom kukly kukly je chrániť motýľa, pričom dochádza k morfologickým zmenám, ktoré budú tvoriť dospelého.

V tkanive kukly sa vyvíjajú nové tkanivá a orgány, ako aj nohy, antény a krídla. Táto fáza má premenlivé trvanie, môže trvať týždne alebo mesiace, v závislosti od druhu a podmienok prostredia.

Dospelý (imago)

Po transformácii larvy v kukle sa z kukla vynorí dospelý motýľ. Pri odchode vyzerajú krídla drsne a slabo, ale po niekoľkých minútach zavlažujú a stvrdnú, čím dosiahnu svoju konečnú veľkosť.

Lepidoptera dospelý. Zdroj: flickr.com

Dospelý motýľ má funkciu rozmnožovania a zachovávania druhov, pričom začína výberový proces s cieľom nájsť partnera. Každý rod a druh určuje trvanie fázy pre dospelých, ktorá trvá od niekoľkých dní do niekoľkých mesiacov.

Námorníctvo mužov a žien je určené ich osobitným mávnutím a aktiváciou čuchu. Po oplodnení položí samica stovky vajíčok a začne nový životný cyklus.

dôležitosť

Z ekologického hľadiska predstavuje lepidoptera vysoké percento biodiverzity ekosystémov, v ktorých obývajú. Okrem opeľovacej činnosti sa iné živé bytosti môžu správať ako dravce alebo byť súčasťou trofického reťazca.

Prítomnosť určitého druhu lepidoptera je bioindikátorom existencie živočíšnych a rastlinných druhov alebo konkrétnych podmienok prostredia. V skutočnosti pôsobia ako škodcovia plodín, sú zdrojom potravy a živia sa prirodzenými nepriateľmi.

Motýle sú náchylné k drastickým zmenám teploty, vlhkosti, vetra a svietivosti, ktoré sú indikátormi antropických premien ekosystémov. Okrem toho vďaka úzkej vzájomnej väzbe lepidopteránov a rastlín nám ich biodiverzita umožňuje skontrolovať diverzitu rastlín na danom povrchu.

Na poľnohospodárskej úrovni sú niektoré druhy Lepidoptera škodcami v ich larválnom štádiu a iné možno použiť na komplexnú biologickú kontrolu. Reprodukcia druhu Bombyx mori (Bombycidae), ktorého larvy tkajú hodvábne kukly, sa používa na výrobu hodvábnych tkanín.

Referencie

1. Coronado Ricardo a Márquez Antonio (1986) Úvod do entomológie: morfológia a taxonómia hmyzu. Redakčná Limusa. ISBN 968-18-0066-4.
2. Culin Joseph (2018) Lepidopteran. Získané na: britannica.com
3. García-Barros, E., Romo, H., i Monteys, VS, Munguira, ML, Baixeras, J., Moreno, AV, a García, JLY (2015) Orden Lepidoptera. Časopis - SEA, č. 65: 1-21. ISSN 2386-7183.
4. Fraija Fernandez, N., a Fajardo Medina, GE (2006). Charakterizácia fauny rádu Lepidoptera (Rhopalocera) v piatich rôznych lokalitách východných kolumbijských nížin. Acta Biológica Colombiana, 11 (1).
5. Urretabizkaya, N., Vasicek, A., & Saini, E. (2010). Škodlivý hmyz agronomického významu I. Lepidoptera. Buenos Aires, Argentína: Národný inštitút poľnohospodárskej technológie.
6. Zumbado, MA a Azofeifa, D. (2018) Hmyz poľnohospodárskeho významu. Základný sprievodca entomológiou. Heredia, Kostarika. Národný program pre ekologické poľnohospodárstvo (PNAO). 204 pp.