أنواع التحول في الحشرات
التغييرات التحويلية التي تمر بها الحشرة أثناء انتقالها من مرحلة من دورة حياتها إلى أخرى تسمى التحول، في حين أن حوالي 10 في المائة من الحشرات تدخل فيما يعرف باسم “التحول غير الكامل”، فإن معظم أنواع الحشرات تعاني من بعض التغييرات الدراماتيكية مع نضوجها.
قد تخضع الحشرات أو تتعرض لتحول تدريجي حيث يكون التحول دقيقًا، أو قد تخضع لتحول كامل أو تختبر فيه كل مرحلة من مراحل حياتها مظهرًا مختلفًا بشكل واضح عن المرحلة التي سبقت المرحلة الحالية من حياة الحشرات وبعدها.
يقسم علماء الحشرات إلى ثلاث مجموعات بناءً على نوع التحول الذي يخضعون له:
تحول قليل أو لا يوجد تحول
أميتابول imetabol:
أكثر الحشرات بدائية، مثل ذيل الربيع، والسمك الفضي، واليراعات، تخضع لتحول حقيقي ضئيل أو معدوم خلال دورات حياتها، ويسمي علماء الحشرات هذه الحشرات بـ “ametabolous”، من اليونانية “لا يوجد بها تحول”.
عندما تفقس تبدو الأميتابوليت غير الناضجة كنسخ صغيرة مقارنة مع نظيراتها البالغة، يستمرون في الانصهار والنمو حتى يصلوا إلى مرحلة النضج الجنسي، يعني أنها تكبر في الحجم ولكن لا يتغير مظهرها الخارجي تغير ملحوظ.
التحول الناقص
هيميميتابول Hemimetabol:
يتميز التحول التدريجي بثلاث مراحل من الحياة: البيض ، والحورية، والبالغة، ويشير علماء الحشرات إلى الحشرات التي تخضع لتحول تدريجي باسم “hemimetabol هيميميتابول “، وهو ما يعني “جزء” من “نصفي” وقد يصنفون هذا النوع من التحول على أنه تحول غير كامل.
بالنسبة للحشرات ذات الأوزان النصفية، يحدث النمو في المرحلة الحورية، وتتشابه الحوريات مع البالغين من نواحٍ عديدة، لا سيما في المظهر ويظهرون سلوكًا مشابهًا وعادة ما يتشاركون الموائل والطعام مع البالغين.
في الحشرات المجنحة تطور الحوريات أجنحة خارجية أثناء ذوبانها وتنموها، وتمثل الأجنحة الوظيفية والمكونة بالكامل ظهورها خلال مرحلة البلوغ من دورة الحياة، تشمل بعض الحشرات ذات الأوزان النصفية مثل:
التحول الكامل
هولوميتابول Holometabolous:
تمتلك الحشرات متعددة الأعداد دورة حياة (البيض واليرقة والعذارى والبالغ)، تتطور فيها البويضة إلى يرقة، ثم تتطور إلى مرحلة خادرة غير نشطة قبل أن تصبح بالغة النضج، والفراشة هي المثال الكلاسيكي للحشرة المتولدة.
فبعد الفقس تدخل الفراشة مرحلة اليرقات وهي مرحلة اليرقة، بعد أن يأخذ النبات العناصر الغذائية من الطعام ينتقل إلى مرحلة الخادرة مع اكتمال مرحلة اليرقة، في مرحلة العذراء يتم تغطية اليرقة ولفها في شرنقة، وبعد مرحلة العذراء تظهر الفراشة الناضجة بكسر الشرنقة.
ويسمي علماء الحشرات تلك الحشرات التي تخضع لتحول كامل “هولوميتابولوس Holometabolous”.
لا تشبه يرقات حشرات هولوميتابولوس نظيراتها البالغة، حيث يمكن أن تكون مصادر طعامهم وموائلهم مختلفة تمامًا عن البالغين، عادة ما تنمو اليرقات وتتساقط عدة مرات، بعض حالات الحشرات لها أسماء فريدة لأشكالها اليرقية:
بعد اكتمال إعادة البناء الكامل لليرقة تتساقط الخادرة لتكشف عن حشرة بالغة النضج ويظهر في أمتلاكها أجنحة وظيفية، ومعظم أنواع الحشرات في العالم عبارة عن “هولوميتابوليت Holometabolous”، بما في ذلك أنواع الحشرات المختلفة مثل:
مرحلة اليرقات هي مرحلة مموهة في تطور هذه الحشرات، يتم تمويه هذه اليرقات لمنع أكلها، وغالبًا ما تكون هذه اليرقات شديدة السمية ويمكن أن تسبب حساسية ضارة إذا تم تناولها أو لمسها، الأنواع الرئيسية الثلاثة من يرقات هولوميتابولوس هي:
البيضة
المرحلة الأولى من دورة حياة الحشرة هي البويضة أو الجنين لجميع استراتيجيات النمو، تبدأ البويضة كخلية واحدة تنقسم إلى شكل يرقات قبل الفقس، تنتج بعض الحشرات التوالد العذري من خلال التكاثر أو التكاثر الأحادي البويضات من أجل الإخصاب وقد تعيش.
تكون مرحلة البيض في معظم الحشرات قصيرة جدًا، فقط بضعة أيام، ومع ذلك تستمر الحشرات في الثبات في مرحلة البيض لتجنب الظروف القاسية لفترة أطول.
في هذه الحالة يمكن لهذه الخطوة أن تستغرق عدة أشهر، على سبيل المثال:
المرحلة الثانية من دورة حياة يرقات Holometabolous، تضع العديد من الحشرات البالغة بيضها مباشرة في مصدر غذائي حتى تتمكن اليرقات من البدء في الأكل بمجرد أن تفقس.
اليرقات ليس لها أبدًا أجنحة أو براعم أجنحة ولها عيون بسيطة وليست مركبة، في معظم الأنواع تكون مرحلة اليرقات متحركة وشبيهة بالديدان، يمكن تصنيف اليرقات حسب نوع الجسم.
يتم تكييف مرحلة اليرقات بطرق مختلفة لاكتساب وتجميع المواد والطاقة اللازمة للنمو والتحول، تمر معظم الحشرات ذات الأعداد الكبيرة من اليرقات بعدة مراحل أو مراحل أثناء نموها وتطورها.
يجب أن تذوب اليرقة لتمرير كل مرحلة من مراحل اليرقة، يمكن أن تبدو هذه المراحل متشابهة جدًا وغالبًا ما تختلف في الحجم أو تختلف في العديد من الخصائص مثل السلوك واللون والشعر والعمود الفقري وحتى عدد الأرجل.
الاختلافات بين مراحل اليرقات واضحة بشكل خاص في الحشرات مع فرط التماثل، في بعض الحشرات تسمى المرحلة اليرقية النهائية (بريباوبا prepupae)، فلا تتغذى وتصبح نائمة.
خادرة
لدخول المرحلة الثالثة من التطور المتماثل، تخضع اليرقة للتحول إلى خادرة، الخادرة هي مرحلة تنموية راكدة وغير مهذبة، تتحرك معظم الشرانق قليلاً جدًا، لكن الشرانق لبعض الأنواع مثل البعوض متحركة.
استعدادًا للنسل، تسعى يرقات العديد من الأنواع إلى مناطق محمية أو تبني شرنقة واقية من الحرير أو مواد أخرى، مثل فضلاتها المتراكمة، تدخل بعض الحشرات سباتًا كشرانق، في هذه المرحلة يتغير كل من الفيزيولوجيا الداخلية والخارجية والهيكل الوظيفي للحشرة بشكل كبير.
البالغة
المرحلة الأخيرة من تطور حشرة هولوميتابولوس هي البالغين معظم الحشرات البالغة لها أجنحة (باستثناء تلك التي فقدت بشكل ثانوي) وأعضاء تناسلية عاملة.
تنمو معظم الخنافس البالغة قليلاً جدًا بعد استبعادها من الخادرة|، بعض الحشرات البالغة لا تتغذى على الإطلاق وتركز بالكامل على التزاوج والتكاثر، وتكون بعض الحشرات البالغة ما بعد التقلص عندما تظهر كبالغات عن طريق انقسام الخلايا المحصورة في أعضاء معينة.
مثال:
Cyrtodiopsis dalmanni هو أحد الأنواع التي تتغذى في مرحلة البلوغ ولكنها لا تنمو في الحجم، تستخدم التغذية لنمو الهياكل التناسلية الداخلية عند البالغين.
خلال هذه المراحل التنموية يمكن ملاحظة التغيرات المفاجئة في جسم الحيوان والتغيرات في أنماط التغذية، تُعرف ظاهرة التطور هذه باسم التحول، يمكن تصنيف التحول بشكل أساسي على أنه تحول كامل وتحول ناقص، كل نوع يختص بأنواع محددة من الحشرات والفرق بين الحول الكامل والناقص يتضح في التالي:
أنواع التحول في الحشرات
مع بعض الاستثناءات الغريبة تبدأ حياة الحشرات كلها في شكل بيضة أو يرقة، وبعد أن تغادر الحشرة بيضتها يجب أن تنمو وتخضع لسلسلة من التحولات الجسدية حتى تصل إلى سن الرشد، ثم تتزاوج (فقط الحشرات البالغة يمكنها التزاوج والتكاثر).التغييرات التحويلية التي تمر بها الحشرة أثناء انتقالها من مرحلة من دورة حياتها إلى أخرى تسمى التحول، في حين أن حوالي 10 في المائة من الحشرات تدخل فيما يعرف باسم “التحول غير الكامل”، فإن معظم أنواع الحشرات تعاني من بعض التغييرات الدراماتيكية مع نضوجها.
قد تخضع الحشرات أو تتعرض لتحول تدريجي حيث يكون التحول دقيقًا، أو قد تخضع لتحول كامل أو تختبر فيه كل مرحلة من مراحل حياتها مظهرًا مختلفًا بشكل واضح عن المرحلة التي سبقت المرحلة الحالية من حياة الحشرات وبعدها.
يقسم علماء الحشرات إلى ثلاث مجموعات بناءً على نوع التحول الذي يخضعون له:
- أميتابول (imetabol) التحول القليل أو الغير موجود.
- هيميميتابول (Hemimetabol) التحول الناقص أو الجزئي.
- هولوميتابول (Holometabolous) التحول الكامل.
تحول قليل أو لا يوجد تحول
أميتابول imetabol:
أكثر الحشرات بدائية، مثل ذيل الربيع، والسمك الفضي، واليراعات، تخضع لتحول حقيقي ضئيل أو معدوم خلال دورات حياتها، ويسمي علماء الحشرات هذه الحشرات بـ “ametabolous”، من اليونانية “لا يوجد بها تحول”.
عندما تفقس تبدو الأميتابوليت غير الناضجة كنسخ صغيرة مقارنة مع نظيراتها البالغة، يستمرون في الانصهار والنمو حتى يصلوا إلى مرحلة النضج الجنسي، يعني أنها تكبر في الحجم ولكن لا يتغير مظهرها الخارجي تغير ملحوظ.
التحول الناقص
هيميميتابول Hemimetabol:
يتميز التحول التدريجي بثلاث مراحل من الحياة: البيض ، والحورية، والبالغة، ويشير علماء الحشرات إلى الحشرات التي تخضع لتحول تدريجي باسم “hemimetabol هيميميتابول “، وهو ما يعني “جزء” من “نصفي” وقد يصنفون هذا النوع من التحول على أنه تحول غير كامل.
بالنسبة للحشرات ذات الأوزان النصفية، يحدث النمو في المرحلة الحورية، وتتشابه الحوريات مع البالغين من نواحٍ عديدة، لا سيما في المظهر ويظهرون سلوكًا مشابهًا وعادة ما يتشاركون الموائل والطعام مع البالغين.
في الحشرات المجنحة تطور الحوريات أجنحة خارجية أثناء ذوبانها وتنموها، وتمثل الأجنحة الوظيفية والمكونة بالكامل ظهورها خلال مرحلة البلوغ من دورة الحياة، تشمل بعض الحشرات ذات الأوزان النصفية مثل:
- الجنادب.
- الصراصير.
- النمل الأبيض.
- اليعسوب.
- وجميع الحشرات الحقيقية.
التحول الكامل
هولوميتابول Holometabolous:
تمتلك الحشرات متعددة الأعداد دورة حياة (البيض واليرقة والعذارى والبالغ)، تتطور فيها البويضة إلى يرقة، ثم تتطور إلى مرحلة خادرة غير نشطة قبل أن تصبح بالغة النضج، والفراشة هي المثال الكلاسيكي للحشرة المتولدة.
فبعد الفقس تدخل الفراشة مرحلة اليرقات وهي مرحلة اليرقة، بعد أن يأخذ النبات العناصر الغذائية من الطعام ينتقل إلى مرحلة الخادرة مع اكتمال مرحلة اليرقة، في مرحلة العذراء يتم تغطية اليرقة ولفها في شرنقة، وبعد مرحلة العذراء تظهر الفراشة الناضجة بكسر الشرنقة.
ويسمي علماء الحشرات تلك الحشرات التي تخضع لتحول كامل “هولوميتابولوس Holometabolous”.
لا تشبه يرقات حشرات هولوميتابولوس نظيراتها البالغة، حيث يمكن أن تكون مصادر طعامهم وموائلهم مختلفة تمامًا عن البالغين، عادة ما تنمو اليرقات وتتساقط عدة مرات، بعض حالات الحشرات لها أسماء فريدة لأشكالها اليرقية:
- يرقات الفراشة.
- يرقات العثة.
- يرقات الذباب هي يرقات تحولية أيضًا.
- يرقات الحشرات.
- عندما تتساقط اليرقة للمرة الأخيرة، فإنها تتحول إلى خادرة.
بعد اكتمال إعادة البناء الكامل لليرقة تتساقط الخادرة لتكشف عن حشرة بالغة النضج ويظهر في أمتلاكها أجنحة وظيفية، ومعظم أنواع الحشرات في العالم عبارة عن “هولوميتابوليت Holometabolous”، بما في ذلك أنواع الحشرات المختلفة مثل:
- الفراشات.
- العث.
- الذباب الحقيقي.
- النمل.
- النحل.
- الخنافس.
مرحلة اليرقات هي مرحلة مموهة في تطور هذه الحشرات، يتم تمويه هذه اليرقات لمنع أكلها، وغالبًا ما تكون هذه اليرقات شديدة السمية ويمكن أن تسبب حساسية ضارة إذا تم تناولها أو لمسها، الأنواع الرئيسية الثلاثة من يرقات هولوميتابولوس هي:
- يرقات الفراشات.
- والعث.
- واليرقات في الذباب.
- واليرقات في الحشرات.
عدد مراحل التحول الكامل
هناك أربع مراحل عامة للتطور لكل منها شكلها ووظيفتها، ومراحل التحول الكامل هي: البيض، اليرقة، الشرنقة، ويافعة أو البالغة.البيضة
المرحلة الأولى من دورة حياة الحشرة هي البويضة أو الجنين لجميع استراتيجيات النمو، تبدأ البويضة كخلية واحدة تنقسم إلى شكل يرقات قبل الفقس، تنتج بعض الحشرات التوالد العذري من خلال التكاثر أو التكاثر الأحادي البويضات من أجل الإخصاب وقد تعيش.
تكون مرحلة البيض في معظم الحشرات قصيرة جدًا، فقط بضعة أيام، ومع ذلك تستمر الحشرات في الثبات في مرحلة البيض لتجنب الظروف القاسية لفترة أطول.
في هذه الحالة يمكن لهذه الخطوة أن تستغرق عدة أشهر، على سبيل المثال:
- ذباب تسي تسي.
- حشرات المن.
- أما بيض بعض أنواع الحشرات مثل (وهو نصفي عضوي)، يفقس قبل التبويض.
المرحلة الثانية من دورة حياة يرقات Holometabolous، تضع العديد من الحشرات البالغة بيضها مباشرة في مصدر غذائي حتى تتمكن اليرقات من البدء في الأكل بمجرد أن تفقس.
اليرقات ليس لها أبدًا أجنحة أو براعم أجنحة ولها عيون بسيطة وليست مركبة، في معظم الأنواع تكون مرحلة اليرقات متحركة وشبيهة بالديدان، يمكن تصنيف اليرقات حسب نوع الجسم.
يتم تكييف مرحلة اليرقات بطرق مختلفة لاكتساب وتجميع المواد والطاقة اللازمة للنمو والتحول، تمر معظم الحشرات ذات الأعداد الكبيرة من اليرقات بعدة مراحل أو مراحل أثناء نموها وتطورها.
يجب أن تذوب اليرقة لتمرير كل مرحلة من مراحل اليرقة، يمكن أن تبدو هذه المراحل متشابهة جدًا وغالبًا ما تختلف في الحجم أو تختلف في العديد من الخصائص مثل السلوك واللون والشعر والعمود الفقري وحتى عدد الأرجل.
الاختلافات بين مراحل اليرقات واضحة بشكل خاص في الحشرات مع فرط التماثل، في بعض الحشرات تسمى المرحلة اليرقية النهائية (بريباوبا prepupae)، فلا تتغذى وتصبح نائمة.
خادرة
لدخول المرحلة الثالثة من التطور المتماثل، تخضع اليرقة للتحول إلى خادرة، الخادرة هي مرحلة تنموية راكدة وغير مهذبة، تتحرك معظم الشرانق قليلاً جدًا، لكن الشرانق لبعض الأنواع مثل البعوض متحركة.
استعدادًا للنسل، تسعى يرقات العديد من الأنواع إلى مناطق محمية أو تبني شرنقة واقية من الحرير أو مواد أخرى، مثل فضلاتها المتراكمة، تدخل بعض الحشرات سباتًا كشرانق، في هذه المرحلة يتغير كل من الفيزيولوجيا الداخلية والخارجية والهيكل الوظيفي للحشرة بشكل كبير.
البالغة
المرحلة الأخيرة من تطور حشرة هولوميتابولوس هي البالغين معظم الحشرات البالغة لها أجنحة (باستثناء تلك التي فقدت بشكل ثانوي) وأعضاء تناسلية عاملة.
تنمو معظم الخنافس البالغة قليلاً جدًا بعد استبعادها من الخادرة|، بعض الحشرات البالغة لا تتغذى على الإطلاق وتركز بالكامل على التزاوج والتكاثر، وتكون بعض الحشرات البالغة ما بعد التقلص عندما تظهر كبالغات عن طريق انقسام الخلايا المحصورة في أعضاء معينة.
مثال:
Cyrtodiopsis dalmanni هو أحد الأنواع التي تتغذى في مرحلة البلوغ ولكنها لا تنمو في الحجم، تستخدم التغذية لنمو الهياكل التناسلية الداخلية عند البالغين.
الفرق بين التحول الكامل والناقص
تخضع الحشرات لتغيرات بيولوجية ومورفولوجية مختلفة بعد الولادة أو الفقس، تمثل هذه التغييرات الجسدية مراحل مختلفة من دورة حياتها قبل أن تتطور إلى حشرة ناضجة تمامًا كما أـضح أعلاه.خلال هذه المراحل التنموية يمكن ملاحظة التغيرات المفاجئة في جسم الحيوان والتغيرات في أنماط التغذية، تُعرف ظاهرة التطور هذه باسم التحول، يمكن تصنيف التحول بشكل أساسي على أنه تحول كامل وتحول ناقص، كل نوع يختص بأنواع محددة من الحشرات والفرق بين الحول الكامل والناقص يتضح في التالي:
- إن حشرات (هولوميتابولوس Holometaboly )هي الحشرات التي تخضع لتحول كامل.
- أما (هيميمتابوليس Hemimetaboly ) يعني التحول غير الكامل.
- تخضع الحشرات متعددة التمثيل الغذائي لتحول كامل بينما تخضع الحشرات نصفية التمثيل الغذائي لتحول غير كامل أو جزئي.
- يعتمد الاختلاف الرئيسي بين حشرات التحول الكامل والتحول الناقص على نوع التحول الذي تمر به، ففي التحول الكامل تمر الحشرة بأربعة مراحل هي البيض، واليرقات، والعذارى، والبالغ، أما التحول الناقص أو الجزئي تمر بثلاث مراحل البيض، الحوريات، البالغ.
