LEPIDOPTERA: CHARAKTERISTIKA, MIGRACE A ŽIVOTNÍ CYKLUS - BIOLOGIE - 2025

Lepidoptera (Lepidoptera) je skupina létajících hmyzů běžně známých jako motýli, můry nebo můry. Tento hmyz představuje kompletní metamorfózu nebo holometabolismus, kde se vyskytují fáze vajíčka, larvy, pupal a imago.

Je to jeden z nejpočetnějších řádů, s více než 150 000 druhy charakterizovanými nápadnými barvami jejich křídel. Jeho tělo a křídla jsou pokryty malými šupinami, jejichž funkcí je provzdušňovat průdušnice křídla, napodobovat a lámat sluneční světlo.

Motýli z čeledi Papilionidae (Papilio canadensis). Mdf, od Wikimedia Commons

Dospělí lepidopterové mají tu zvláštnost, že mají dva páry membránových křídel zakryté jemnými šupinami. Perorální aparát je tvořen maxilemi a ohebnou dírkou, která jí umožňuje živit se nektarem květů.

Obecně jsou kulovitá vejce se zdobeným povrchem umístěna na horní stranu nebo na spodní stranu listů. Larvy mají válcovité tělo, s falešnými nohami nebo protopaty a dobře vyvinutou hlavu se žvýkacím náústkem.

Pupae or chrysalis je imobilní stav, v této fázi se nekrmí a před propuštěním podstoupí metamorfózu. Dospělí se vynoří, jak rozbije kryt kukly, je krátkotrvající, čas nezbytný k udržení druhu.

Na zemědělské úrovni ovlivňuje Lepidoptera produkční řetězec, protože různé druhy jsou škůdci plodin v jejich larválním stadiu. Ve skutečnosti se larvy mohou krmit různými způsoby, defoliarovat nebo podkopat kořeny, stonky, listy a plody různých plodin.

Obecné vlastnosti

Lepidopterany se vyznačují dobře vyvinutou kulovou hlavou, s párem složených očí a četnými ommatidiemi. Některé druhy mají dvě ocelli, umístěné mezi nebo na složených očích.

Mají dvojici antén umístěných mezi složenými očima, různých velikostí a struktur, s velkým počtem zařízení. Každý druh je charakterizován typem antény, která je filiformní, chmýřovitá, pektinátová, bipektinátová, přibitá nebo kapitovaná.

Perorální aparát je typu sání-olizování, s prodloužitelnou sondou nebo kmenem a vnitřní lihovou trubicí, která usnadňuje krmení. Na každé straně jsou dvě citlivé struktury zvané labiální palpy, jejichž funkcí je zkoumat jídlo.

Tři segmenty hrudníku jsou pokryty malými vlákny nebo chloupky, prothorax je nejmenší. Mezotorax má větší vývoj a velikost a je místem, kde jsou umístěny sluchové orgány.

Břicho má válcový nebo kónický tvar, tvořený několika uromery a reprodukční systém je umístěn na zadním konci. Samice mají ovipositor se skupinou vlasů, které vylučují sexuální feromony, které zaručují páření mezi druhy.

Jako každý hmyz mají v každém segmentu hrudníku vloženo šest párů nohou. Mají pět segmentů, ostruhy nebo epifýzu a pár hřebíků; některé zakroužily první pár nohou.

Mají dvojici membránových křídel zakrytých malými šupinami (250 - 700 mikronů), připevněných k druhému a třetímu hrudnímu segmentu. Křídla mají charakteristické zbarvení podle druhu, vysoce odolná a flexibilní, aby mohla létat.

Zbarvení křídel je určeno způsobem, jakým se stupnice přizpůsobí jejich povrchu. Barvy se pohybují od světlých a světlých po neprůhledné a tmavé a jejich funkcí je kamufláž, obrana nebo námluvy.

Taxonomie

Řád Lepidoptera patří do království Animalia, kmen Arthropoda, subphylum Hexápoda, třída Insecta, infraclass Neoptera a nadřád Endopterygota. Lepidoptera tvoří více než 120 rodin, nové rodiny a druhy jsou však stále vyloučeny, začleněny nebo přejmenovány.

Klasifikace založená na zemědělském významu je jednou z nejpoužívanějších. V tomto ohledu zahrnuje řád Lepidoptera dvě podřady: Homoneura se stejnými žilami a Heteroneura s různými žilami.

V Homoneura je distribuce a velikost žil stejná u obou dvojic křídel. Jsou to primitivní druhy s jednoduchým žvýkacím náústkem, křídla zasunutá laloky a bez zemědělského významu.

Diferenční umístění je charakteristické pro Heteroneuru z hlediska velikosti a tvaru, přičemž první pár křídel je větší než druhý. Do tohoto podřádu patří noční motýli s crepuskulárními zvyky (divize Heterocera) a denní (divize Ropalocera).

Mezi hlavní čeledi Lepidoptera zemědělského významu patří: Crambidae, Cecidosidae, Cossidae, Erebidae, Gelechidae, Geometridae, Hesperiidae, Noctuidae, Nymphalidae, Papilionidae, Pieridae, Plutellidae, Pterophoridae, Pyralidae, Saturniidae, Sesraniidae, Sphingidae, Tortricidae.

Habitat a jídlo

Druhy řádu Lepidoptera se vyskytují téměř ve všech stanovištích na planetě, od pobřežních oblastí po horské oblasti, včetně městských oblastí. Jeho přežití je určeno abiotickými faktory, jako je nadmořská výška, zeměpisná šířka a podnebí, zejména teplota a vlhkost.

Jejich chování je velmi proměnlivé, objevuje druhy s migračními návyky, které cestují na velké vzdálenosti při hledání potravy nebo reprodukce. Existují však sedavé druhy, které omezují jejich životní cyklus na zmenšený prostor nebo specifickou plodinu, jako jsou zemědělští škůdci.

Lepidoptera se živí sáním nektaru a medu z květů skrze duch ústního aparátu. Pouze druhy čeledi Micropterigidae mají žvýkací ústa, která se živí pylovými nebo rostlinnými strukturami.

Pokud jde o larvy nebo housenky, konzumují veškerý dostupný rostlinný materiál: kořeny, stonky, listy, květy a plody. Některé druhy jsou horníci, tvořící tunely na povrchu listů a jiné druhy se živí skladovanou moukou nebo zrny.

Některé druhy, hlavně noční, se nikdy nekrmí, získávají energii z rezerv uložených v jejich larválním stádiu. V sezónních oblastech některé druhy v zimě spí, což omezuje jejich krmení a využívá rezervy shromážděné jako housenky.

Migrace

Lepidopterani, navzdory jejich křehkosti a velikosti, jsou schopni provádět migrace, aby zajistili jejich přežití a krmení. Změna klimatu je jednou z příčin migrace, v některých případech je třeba vytvořit nové kolonie.

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

Některé rodiny Licénidos, Nyfalidos a Pierídos migrují uvnitř svého původního biotopu, jiné mimo biotop bez návratu. Rodiny jako Daniados migrují ze svého původního biotopu, další generace se vrací na místo původu.

V Americe je slavný motýl monarchy Danaus plexippus, který každoročně migruje z Karibiku do Spojených států a Kanady. V Evropě putuje druh Cynthia cardui ze severní Afriky přes Gibraltarskou úžinu na sever.

Jejich migrační kapacita je překvapivá: Za příznivého počasí byly na Kanárských ostrovech vytvořeny kolonie Danaus plexippus. V obou případech se každý druh po krmení a zpracování vrátí na své místo původu.

Životní cyklus

Řád Lepidoptera je charakterizován velmi všestranným životním cyklem, určeným taxonomií a podmínkami prostředí. Faktory, jako je teplota, vlhkost a roční období, určují životnost každého jednotlivce, která se pohybuje od několika dnů do měsíců.

Ve skutečnosti tyto hmyzy představují úplnou metamorfózu (holometabolismus), kde jsou všechny fáze úplně odlišné. Larvy se liší od dospělých v anatomii a stravovacích návycích, kterým předchází imobilní nebo pupal fáze.

Sexuální dimorfismus

Několik druhů vykazuje výrazný sexuální dimorfismus, protože samci mají jinou morfologii než samice. Ve skutečnosti tato diferenciace velikosti, zbarvení a vzhledu křídel má sklon matit každé pohlaví jako samostatný druh.

Dimorfismus se odráží hlavně na lícní straně křídel, stejně tak jsou samice větší než samci. Geografická izolace je dalším faktorem, který generuje intraspecifické diferenciace, vznikající v mnoha případech nové poddruhy.

Příklad polymorfismu se vyskytuje u některých druhů Licénidos, kde jsou pozorovány změny zbarvení v křídlech. Obecně je horní část křídla u samce modrá a hnědá u samice.

Reprodukce

Reprodukce Lepidoptera je sexuální, je pravidelně oviparous. Jako holometabolický hmyz prochází stádiem vajíčka, larvy (housenky), kukly (kukly) a dospělých (imago).

Vejce

Vejce jsou první reprodukční fází Lepidoptera, která má na starosti ochranu vývoje embrya před líhnutím. Vejce se ukládají do půdy a na povrch nebo pod listy různých druhů rostlin.

Vejce Lepidoptera. Zdroj: flickr.com

Vzhled a barva vajec je charakteristická pro každý druh, s velikostí 0,2 až 6 mm. Doba trvání embryonální fáze závisí na příznivých podmínkách prostředí pro líhnutí larvy.

Když vejce zrají na líheň, mají tendenci být průhledná, přičemž larva uvnitř je patrná. Jakmile se larva vylíhla z vajíčka, se svým žvýkacím ústním zařízením začne vyvíjet a spotřebovává zbytky skořápky.

Larva (housenka)

Larvy v době líhnutí jsou stejně malé jako vejce, protože se živí exponenciálně. Zpočátku se živí troskami vajíčka a později listy, stonky, květy a plody hostitelských rostlin.

Housenky Lepidoptera (Cucullia scrophulariae) Zdroj: flickr.com

Cílem larvy je krmit, pěstovat a ukládat energii nezbytnou pro další fázi vývoje. Během této fáze larva nahradí nebo zbaví kůži, která ji několikrát chrání kvůli neustálému zvyšování velikosti.

Fyziognomie larev je určena rodem a druhem a představuje rozmanitost velikostí, barev, textur a anatomických znaků. Housenka má obecně hlavu, hrudník a břicho.

Diferencovaná hlava má dvě jednoduché oči, antény a žvýkací ústní aparát, velmi aktivní při pohlcení veškerého okolního rostlinného materiálu. Protože jim chybí složené oči, mají omezené vidění a pomalu se pohybují.

Ve skutečnosti jsou vejce uložena v hostitelské rostlině, takže tuto fázi splňují na jednom místě. Larvální fáze netrvá dlouho, a proto její voracity rychle získat největší množství jídla.

Pupa (chrysalis)

Tato fáze je nejdůležitější z vývoje Lepidoptera, v níž se vyskytuje skutečná metamorfóza. V tomto ohledu to začíná, když se plně vyvinutá larva nebo housenka znehybní a přestane konzumovat jídlo.

Chrysalis z Lepidoptera. Zdroj: pixabay.com

Aby se toho dosáhlo, jakmile se nashromáždí dostatek energie, tuku a bílkovin, vybere chráněné místo pro zahájení fáze pupal. Podle typu druhů a podmínek prostředí se tato fáze liší, pokud jde o vývoj a efektivní čas.

Jakmile je vybráno vhodné místo, housenky visí vzhůru nohama hedvábnými nitěmi, tvoří mezi listy listy nebo tkáním sítí. Kukla kukly má funkci ochrany motýla, zatímco dochází k morfologickým změnám, které budou tvořit dospělého.

V tkáni kukly se vyvíjejí nové tkáně a orgány, stejně jako nohy, antény a křídla. Tato fáze má proměnlivé trvání, může trvat týdny nebo měsíce, v závislosti na druhu a podmínkách prostředí.

Dospělý (imago)

Po přeměně larvy uvnitř kukly se dospělý motýl vynoří z kokonu. Při odchodu jsou křídla drsná a slabá, ale po několika minutách zavlažují a ztvrdnou, čímž dosáhnou své konečné velikosti.

Lepidoptera dospělý. Zdroj: flickr.com

Dospělý motýl má funkci rozmnožování a zachování druhu a zahajuje výběrový proces s cílem najít partnera. Každý rod a druh určuje dobu trvání dospělé fáze, která trvá od několika dnů do několika měsíců.

Námluvy mužů a žen jsou určovány jejich zvláštním máváním a aktivací čichu. Po oplodnění položí samice stovky vajíček a zahájí nový životní cyklus.

Důležitost

Z ekologického hlediska představuje lepidoptera vysoké procento biologické rozmanitosti ekosystémů, kde obývají. Kromě své opylující činnosti se mohou jiné živé bytosti chovat jako dravci nebo být součástí trofického řetězce.

Přítomnost určitého druhu lepidoptera je bioindikátorem existence živočišných a rostlinných druhů nebo zvláštních podmínek prostředí. Ve skutečnosti působí jako škůdci plodin, jsou zdrojem potravy a jsou kořistí přirozených nepřátel.

Motýli jsou náchylní k drastickým změnám teploty, vlhkosti, větru a jasu, což jsou ukazatele antropických transformací ekosystémů. Navíc díky těsné vzájemné vazbě lepidopteran-rostlina nám jejich biologická rozmanitost umožňuje kontrolovat rozmanitost rostlin na daném povrchu.

Na zemědělské úrovni jsou některé druhy Lepidoptera škůdci v jejich larválním stádiu a jiné lze použít pro komplexní biologickou kontrolu. Reprodukce druhu Bombyx mori (Bombycidae), jehož larvy tkají hedvábné kokony, se používá k výrobě hedvábných tkanin.

Reference

1. Coronado Ricardo a Márquez Antonio (1986) Úvod do entomologie: morfologie a taxonomie hmyzu. Redakční Limusa. ISBN 968-18-0066-4.
2. Culin Joseph (2018) Lepidopteran. Obnoveno 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). Charakterizace fauny řádu Lepidoptera (Rhopalocera) v pěti různých lokalitách východních kolumbijských plání. Acta Biológica Colombiana, 11 (1).
5. Urretabizkaya, N., Vasicek, A., & Saini, E. (2010). Škodlivý hmyz agronomického významu I. Lepidoptera. Buenos Aires, Argentina: Národní institut zemědělské technologie.
6. Zumbado, MA a Azofeifa, D. (2018) Hmyz zemědělského významu. Základní průvodce entomologií. Heredia, Kostarika. Národní program pro ekologické zemědělství (PNAO). 204 pp.