Gąsienica to młody motyl lub ćma, która właśnie wykluła się z jaja. Gąsienica jest rodzajem larwy. Kiedy jest starsza, gąsienica zamieni się w poczwarkę (zwaną również poczwarką), a później poczwarka zamieni się w motyla.
Gąsienice mają zwykle trzy pary małych, ale zauważalnych, prawdziwych nóg z przodu i do 5 par mięsistych fałszywych nóg z tyłu.
Gąsienice powszechnie występują na liściach, ale można je również znaleźć w żywych łodygach i gałęziach lub na korzeniach roślin i martwym drewnie.
Większość gąsienic ma odcień zielony lub brązowy i jest stosunkowo bezwłosa, chociaż w wielu rodzinach gąsienice są bardzo owłosione i często jaskrawo ubarwione. Niektóre gatunki są szkodnikami roślin uprawnych, dywanów, wełny, tkanin organicznych i przechowywanych produktów spożywczych.
Gąsienice są ważnym źródłem pożywienia dla ptaków i innych bezkręgowców, a wiele gatunków pomaga w rozkładaniu się martwych zwierząt i roślin.
Anatomia
Większość gąsienic ma rurkowate, segmentowane ciała. Mają trzy pary prawdziwych nóg na trzech segmentach piersiowych, do czterech par kończyn na środkowych segmentach odwłoka i często jedną parę kończyn na ostatnim segmencie brzusznym. Istnieje dziesięć segmentów odwłoka. Rodziny lepidoptera różnią się liczbą i rozmieszczeniem odnóży.
Jak wszystkie owady, gąsienice oddychają przez serię małych otworów wzdłuż boków tułowia i odwłoka, zwanych spiralami. Te rozgałęziają się w jamie ciała w sieć tchawek. Kilka gąsienic z rodziny Pyralidae są wodne i mają skrzela, które pozwalają im oddychać pod wodą.
Gąsienice mają 4,000 mięśni (porównaj ludzi, z 629). Poruszają się poprzez skurcz mięśni w tylnych segmentach pchanie krwi do przodu do przednich segmentów wydłużając tułów. Przeciętna gąsienica ma 248 mięśni w samym segmencie głowy.
Sensory
Gąsienice nie mają dobrej wizji. Mają serię sześciu maleńkich oczek lub 'stemmata’ po każdej stronie dolnej części głowy. Te mogą prawdopodobnie tworzyć dobrze skupione, ale słabo rozwiązane obrazy. Poruszają głowami z boku na bok, prawdopodobnie jako sposób oceny odległości obiektów, zwłaszcza roślin. Oni polegać na ich krótkie anteny, aby pomóc im zlokalizować food.
Some gąsienice są w stanie wykryć wibracje, zwykle w określonej częstotliwości. Gąsienice Drepana arcuata (Drepanoidea) produkują dźwięki, aby bronić swoich jedwabnych gniazd przed przedstawicielami własnego gatunku, skrobiąc o liść w zrytualizowanym pojedynku akustycznym. Wykrywają one wibracje przewodzone przez roślinę, a nie dźwięki przenoszone przez powietrze. Podobnie bronią swoich zwojów zwójki czereśniowe Caloptilia serotinella. Gąsienice namiotowe potrafią też wykrywać wibracje o częstotliwości uderzeń skrzydeł jednego ze swoich naturalnych wrogów.
Klasyfikacja
Geometrids, znane również jako inchworms lub loopers, są tak nazwane ze względu na sposób, w jaki się poruszają, wydając się mierzyć ziemię (słowo geometrid oznacza po grecku ziemski miernik); główną przyczyną tej niezwykłej lokomocji jest eliminacja prawie wszystkich kończyn, z wyjątkiem clasper na końcowym segmencie.
Gąsienice mają miękkie ciała, które mogą szybko rosnąć, jak balony, pomiędzy wylinkami. Tylko kapsuła głowowa jest stwardniała. U gąsienic, żuchwy są twarde i ostre do żucia liści; u większości dorosłych Lepidoptera, żuchwy są bardzo zredukowane, lub miękkie. Za żuchwami gąsienic znajdują się przędziorki, służące do manipulacji jedwabiem.
Niektóre larwy rzędu Hymenoptera (mrówki, pszczoły i osy) mogą wyglądać jak gąsienice Lepidoptera. Występują one głównie w rodzinie motyli i chociaż larwy te powierzchownie przypominają gąsienice, można je odróżnić dzięki obecności odnóży na każdym segmencie brzusznym. Kolejną różnicą jest to, że gąsienice lepidoptera mają szydełka lub haczyki na odnóżach, które nie występują u larw motyli. Również w lepidoptera gąsienice jest do góry nogami Y w kształcie szwu z przodu głowy. Larwy motyli różnią się również posiadaniem wydatnych okularów na głowie.
Obrona
Wiele zwierząt żywi się gąsienicami, ponieważ są one bogate w białko; co gorsza, gąsienice wykształciły różne sposoby obrony.
Wygląd
Wiele gąsienic jest kryptycznie ubarwionych i przypomina rośliny, na których żerują, a nawet może mieć części, które naśladują części roślin, takie jak kolce. Ich wielkość waha się od tak mało jak 1 mm do około 3 cali. Niektóre wyglądają jak obiekty w środowisku, takie jak ptasie odchody. Wiele z nich żeruje zamkniętych w jedwabnych galeriach, zwiniętych liściach lub wydobywając pokarm spomiędzy powierzchni liści. Gąsienice Nemoria arizonaria, które rozwijają się wiosną, żerują na kotkach dębowych i wyglądają na zielone. Natomiast wylęg letni wygląda jak gałązki dębu. Zróżnicowanie rozwoju jest związane z zawartością taniny w diecie.
Bardziej agresywne środki samoobrony są podejmowane przez gąsienice. Te gąsienice mają kolczaste szczeciny lub długie cienkie włosy jak setae z odłączalnych końcówek, które będą drażnić przez złożenie w skórę lub błony śluzowe. Jednak niektóre ptaki, takie jak kukułki, połkną nawet najbardziej owłosione gąsienice. Najbardziej agresywną obroną jest szczecina związana z gruczołami jadowymi, zwana włoskami pokrzywkowymi; jad należący do najsilniejszych obronnych substancji chemicznych u zwierząt jest wytwarzany przez południowoamerykańską ćmę jedwabną z rodzaju Lonomia. Jest to antykoagulant wystarczająco silny, aby spowodować u człowieka krwotok aż do śmierci (patrz Lonomiasis). Ta substancja chemiczna jest badana pod kątem potencjalnych zastosowań medycznych. Większość włosów pokrzywkowych ma jednak działanie od lekkiego podrażnienia do zapalenia skóry.
Rośliny rozwinęły trucizny, aby chronić się przed roślinożercami, a niektóre gąsienice rozwinęły środki zaradcze i jedzą liście tych toksycznych roślin. Oprócz tego, że nie są dotknięte przez truciznę, sekwestrują ją w swoim ciele, co czyni je bardzo toksycznymi dla drapieżników. Te substancje chemiczne są również przenoszone na dorosłe stadia. Te toksyczne gatunki, takie jak ćma cynobrowa (Tyria jacobaeae) i gąsienice monarchy (Danaus plexippus), zwykle reklamują się jaskrawymi paskami lub barwami: czarnym, czerwonym i żółtym – kolorami zagrożenia (patrz aposematyzm). Każdy drapieżnik, który próbuje jeść gąsienicę z agresywnym mechanizmem obronnym będzie uczyć się i unikać przyszłych prób.
Niektóre gąsienice regurgitate kwaśne soki trawienne na atakujących wrogów. Wiele larw papilionidów wydziela nieprzyjemny zapach z gruczołów zwanych osmeteria.
Gąsienice mogą unikać drapieżników, wykorzystując jedwabną linkę i spadając z gałęzi, gdy są niepokojone.
Niektóre gąsienice uzyskują ochronę, wiążąc się z mrówkami. Motyle Lycaenid są szczególnie dobrze znane z tego powodu. Komunikują się one ze swoimi mrówczymi protektorami za pomocą wibracji, jak również środków chemicznych i zazwyczaj zapewniają nagrody w postaci pożywienia.
Niektóre gąsienice są stadne; uważa się, że duże skupiska pomagają w zmniejszeniu poziomu pasożytnictwa i drapieżnictwa. Skupiska wzmacniają sygnał aposematycznego ubarwienia, a osobniki mogą brać udział w grupowych regurgitacjach lub pokazach.
Zachowania
Gąsienice zostały nazwane „maszynami do jedzenia” i żarłocznie zjadają liście. Większość gatunków zrzuca skórę cztery lub pięć razy, gdy ich ciała rosną i w końcu przeobrażają się w postać dorosłą. Gąsienice rosną bardzo szybko, na przykład rogowiec tytoniowy zwiększa swoją masę dziesięciotysięcznie w ciągu mniej niż dwudziestu dni. Przystosowaniem, które pozwala im jeść tak dużo, jest mechanizm w wyspecjalizowanym jelicie środkowym, który szybko transportuje jony do światła (jamy jelita środkowego), aby utrzymać wyższy poziom potasu w jamie jelita środkowego niż we krwi.
Większość gąsienic jest wyłącznie roślinożerna. Wiele z nich jest ograniczonych do jednego gatunku roślin, podczas gdy inne są polifagiczne. Kilka, w tym ćma odzieżowa, żywią się detrytusem. Większość drapieżnych gąsienic żywi się jajami innych owadów, mszyc, owadów łuskowatych lub larwami mrówek. Niektóre są kanibalami, a inne żerują na gąsienicach innych gatunków (np. hawajska Eupithecia ). Kilka z nich pasożytuje na cykadach lub chmielowcach. Niektóre gąsienice hawajskie (Hyposmocoma molluscivora) używają pułapek jedwabnych do chwytania ślimaków.
Wiele gąsienic jest nocnych. Na przykład, „robaki tnące” (z rodziny Noctuidae) ukrywają się u podstawy roślin w ciągu dnia i żerują tylko w nocy. Inne, takie jak larwy ćmy cygańskiej (Lymantria dispar), zmieniają swoje wzorce aktywności w zależności od zagęszczenia i stadium larwalnego, przy czym we wczesnych stadiach rozwojowych i w dużych zagęszczeniach żerują bardziej w dzień.
Skutki ekonomiczne
Gąsienice powodują wiele szkód, głównie przez zjadanie liści. Mól bawełniany powoduje ogromne straty. Inne gatunki zjadają rośliny spożywcze. Gąsienice są celem zwalczania szkodników poprzez stosowanie pestycydów, kontroli biologicznej i praktyk agronomicznych. Wiele gatunków uodporniło się na działanie pestycydów. Toksyny bakteryjne, takie jak te pochodzące z Bacillus thuringiensis, które ewoluowały w kierunku oddziaływania na jelita Lepidoptera, były stosowane w formie rozpylania zarodników bakterii, ekstraktów toksyn, a także poprzez wprowadzanie genów do ich produkcji w roślinach żywicielskich. Te podejścia są z czasem pokonane przez ewolucję mechanizmów odporności u owadów.
Rośliny rozwijają mechanizmy odporności na zjadanie przez gąsienice, w tym ewolucję toksyn chemicznych i barier fizycznych, takich jak włoski. Wprowadzenie odporności roślin żywicielskich (HPR) poprzez hodowlę roślin jest kolejnym podejściem stosowanym w celu zmniejszenia wpływu gąsienic na rośliny uprawne.
Niektóre gąsienice są wykorzystywane w przemyśle. Przemysł jedwabniczy opiera się na gąsienicach jedwabnika.
Zdrowie człowieka
Włosy gąsienic są znane jako przyczyna problemów zdrowotnych u ludzi. Włosy gąsienic czasami zawierają jad, a gatunki z około 12 rodzin ćm lub motyli na całym świecie mogą powodować poważne obrażenia u ludzi, od pokrzywkowego zapalenia skóry i astmy atopowej do zapalenia kości i stawów, koagulopatii konsumpcyjnej, niewydolności nerek i krwotoku śródmózgowego. Najczęstsze są wysypki skórne, ale zdarzały się przypadki śmiertelne. Lonomia jest częstą przyczyną zgonów w Brazylii – w latach 1989-2005 odnotowano 354 przypadki. Śmiertelność waha się do 20%, przy czym śmierć jest najczęściej spowodowana krwotokiem wewnątrzczaszkowym.
Włosy gąsienicy były również znane jako przyczyna kerato-conjunctivitis. Ostre zadziory na końcu włosów gąsienicy mogą utknąć w tkankach miękkich i błonach śluzowych, takich jak oczy. Po dostaniu się do takich tkanek, mogą być trudne do usunięcia, często zaostrzając problem, ponieważ migrują przez błonę.
Staje się to szczególnym problemem w pomieszczeniach zamkniętych. Włosy łatwo przedostają się do budynków przez systemy wentylacyjne i gromadzą się w środowiskach wewnętrznych z powodu ich niewielkich rozmiarów, co utrudnia ich usunięcie. Takie nagromadzenie zwiększa ryzyko kontaktu z ludźmi w środowiskach zamkniętych.
Obrazy dla dzieci
-
Gąsienica motyla Monarcha (Danaus plexippus) żerująca na liściu Mlecznika Bagiennego (Asclepias incarnata) w prywatnym ogrodzie w Lancaster, Pennsylvania.
-
Dryas iulia
-
.
Gąsienica Wielkiego Pomarańczowego Czubka przypominająca pospolitego zielonego węża winniczka Ahaetulla nasuta.
-
-
-
-
.
Sphinx ligustri
-
Gąsienica Papilio machaon
-
Gąsienica siodłaka ma pokrzywkowate włoski i aposematyczne ubarwienie.
-
Gąsienice połączone ze sobą w „pociąg”
-
.
Gąsienica ćmy cygańskiej
-
Użądlenie gąsienicy ćmy na goleni dwadzieścia cztery godziny po wystąpieniu w płd.cztery godziny po wystąpieniu w południowej Luizjanie. Czerwonawy ślad obejmuje obszar o wymiarach około 20 mm w najszerszym miejscu i około 70 mm długości.
-
Larwa Craesus septentrionalis, motyla z 6 parami odnóży.
-
Lustracja Arthura Rackhama z 1907 roku przedstawiająca Gąsienicę rozmawiającą z Alicją w Przygodach Alicji w Krainie Czarów
-
.
Ilustracja Williama Blake’a przedstawiająca gąsienicę górującą nad dzieckiem z jego ilustrowanej książki Dla dzieci Bramy raju. Ta kopia pochodzi z egzemplarza D znajdującego się obecnie w Bibliotece Kongresu.
-
Gąsienica jastrzębia ostroskrzydłego, w pobliżu Binn, Valais, Szwajcaria na wysokości ok. 2 km.
-
Gąsienica ćmy gumowca cesarskiego.
-
Gąsienica jastrzębia topolowego (pospolity gatunek gąsienicy w Wielkiej Brytanii).
-
Ant tending a lycaenid caterpillar.
-
Cykl życiowy gąsienicy chruścika (Schizura concinna ).
-
Gąsienica namiotnika leśnego (Malacosoma disstria)
-
Kamuflaż: niby z ośmioma oczami, tylko dwoje z nich jest prawdziwych. Zdjęcie na drzewie eukaliptusowym, Sao Paulo, Brazylia
-
Gąsienica ćmy Polyphemus (Antheraea polyphemus), Virginia, Stany Zjednoczone
-
Gąsienica z Belize
-
Pupae of cabbage looper
.