با زندگی پروانه ها آشنا شوید

پروانه ها حشراتی از راسته بال پولک داران (Lepidoptera) هستند که شامل شب پره ها و پروانه ها می شود. تفاوت این دو گروه، نه تنها در اندازه بزرگتر پروانه ها نسبت به شب پره ها است، بلکه پروانه ها عموماً روز پرواز هستند. همچنین تفاوت دیگر این دو گروه در نحوه نشستن حشره هنگام استراحت است. شب پره ها وقتی برای استراحت می نشینند، بال های خود را باز (به صورت پهن) نگاه می دارند، در حالی که پروانه ها بال های خود را بطور عمودی بالای بدن شان، بسته نگه می دارند، هر چند این قانون در میان شب پره ها استثنائاتی نیز دارد.

پروانه ها اغلب دارای چهار بال بزرگ پوشیده از فلس و با رنگ های درخشان هستند. پروانه ها از جمله حشراتی هستند که دگردیسی کامل دارند، یعنی نوزاد آنها از نظر شکل و نحوه تغذیه با حشره بالغ کاملاً متفاوت است. نوزاد پروانه هایی که در حال پرواز یا نشسته بر گل ها در باغ و مزرعه یا باغچه خانه تان می بینید، موجودی کرمی شکل به نام لارو است.

مانند سایر حشرات، بدن پروانه های بالغ نیز از سه قسمت سر، سینه و شکم تشکیل شده است. سینه شامل سه بند است که یک جفت پا نیز به هر یک از بندهای آن متصل است. نام بال پولک داران از این جهت به این حشرات داده شده که روی بال خود فلس (پولک) دارند. ریشه لاتین کلمه Lepidoptera که به راسته این حشرات در طبقه بندی اطلاق می شود، خود از دو واژه بال و پولک (یا فلس) گرفته شده است.

دلیل مشاهده برخی رنگ های زیبا در این حشرات، بازتاب و شکست نور ناشی از پولک ها است. در بال های پروانه ها رنگدانه های ملانین که مسئول ایجاد رنگ سیاه و قهوه ای هستند وجود دارد. همچنین مواد شیمیایی خاصی در بال ها وجود دارد که رنگ زرد تولید می کند. اما رنگ های آبی، سبز و قرمز از ساختارهای فلس مانند روی بال ها ناشی می شود که پدیده شکست نور آن رنگ ها را ایجاد می کند.

پروانه ها 18500 گونه مختلف هستند که در همه جای سیاره زمین (به جز مناطق قطبی) پراکنده شده اند.

شگفتی زندگی پروانه ها تنها در نحوه دگردیسی جالب توجه و تولد دوباره آنها خلاصه نمی شود، چرا که بعضی از انواع پروانه ها مثل پروانه امپراطور (مونارک) می توانند مانند پرنده ها مسافت طولانی را در طول یک مهاجرت فصلی طی کنند. مهاجرتی که برخی جنبه های آن مثل مسیریابی، همچنان برای دانشمندان به صورت یک راز باقی مانده است، چرا که نسلی از مونارک ها از مکزیک به سرزمین پدری شان در شمال آمریکا و جنوب کانادا بر می گردند بدون اینکه آنجا را حتی یکبار در زندگی خود دیده باشند. در این مقاله شما می توانید با دنیا و زندگی پروانه ها آشنا شوید.

تولد یک پروانه

زندگی پروانه ها مانند سایر حشرات دارای چهار مرحله مشخص است: تخم، لارو که مرحله نوزادی است، شفیره و حشره بالغ.

پروانه های بالغ روی گیاه میزبان تخم می گذارند. نوزادان آنها (که به کاترپیلار معروف هستند)، غذای خود را از همین جا تامین می کنند. این تخم ها، اولین مرحله زندگی یک حشره است. در دومین مرحله، نوزادان کرمی شکل حشره از تخم متولد می شوند. این نوزادان که گاهی بسیار سریع رشد می کنند، با تغذیه فراوان از برگ های گیاه، دوران نوزادی خود را پشت سر گذاشته و وارد سومین مرحله زندگی خود، یعنی شفیرگی می شوند. در این مرحله، نوزاد کرمی شکل پروانه، به دور خود تاری محکم تنیده و با ساخت پیله، به درون آن می رود تا در سکون و آرامش برای دوران بعدی زندگی آماده شود. اما در این مرحله قرار است اتفاقاتی باور نکردنی روی دهد. اکنون دوره عجیبی برای پروانه ما در حال رخ دادن است.

دگردیسی، بازی شگفت انگیزی برای ادامه زندگی پروانه در پرده دارد. تصور کنید چند روز از پیله رفتن نوزاد گذشته است. حالا آنزیم های بدن نوزاد، آن را کاملاً هضم کرده و در پیله، چیزی جز یک مایع وجود ندارد! اما در این مایع، سلول هایی از بدن لارو، که مانند سلول های بنیادی عمل می کنند، هضم نمی شوند و سالم باقی می مانند! این سلول ها اطلاعات لازم برای ساخته شدن اندام های حشره بالغ مانند بال ها، پاها، شاخک ها و سایر اندام های بدن پروانه را دارند. اینجا است که آفرینش دوباره پروانه شروع می شود. سلول های با ارزش و رمزآلودی که درون مایع هستند، کارشان را شروع می کنند. این سلول ها از این مایع پُر از پروتئینی که آنها را در داخل پیله در بر گرفته است، استفاده کرده و تقسیم شدن را به سرعت شروع می کنند. نتیجه، می شود تولد یک پروانه. پروانه ای با رنگ های خیره کننده بال ها و زیبایی چشم نواز. اندکی می نشیند تا بال هایش خشک شود و مایعی که درون شکمش جمع شده، درون رگ بال هایش جاری شود تا بتواند پَر بزند و پرواز کند.

مراحل زندگی پروانه

حال که پروانه ما به پرواز در آمده، بگذارید کمی به عقب برگردیم. به زمانی که پروانه ما هنوز نوزاد بود.

حشرات و از جمله پروانه ها در طول زندگی خود چندین مرحله لاروی دارند که با فرآیند پوست اندازی از هم جدا می شوند. فرآیند پوست اندازی و دگردیسی را مکانیسم های هورمونی کنترل می کنند. اینکه زمان مرحله لاروی چقدر طول می کشد و حشره چه زمانی باید وارد مرحله شفیرگی شود، در اختیار هورمونی به نام هورمون جوانی (Juvenile) است. حضور این هورمون باعث می شود نوزاد حشره در مرحله لاروی باقی بماند و وارد مرحله شفیرگی نشود. کاهش مقدار این هورمون در آخرین سن لاروی، ماشه را برای فعالیت آنزیم های تجزیه کننده در سلول ها می کشد. در این مرحله، نوزاد حشره در جایی مانند زیر شاخه و برگ گیاه و در محلی امن، ثابت شده و درون پیله (یا حتی گاهی بدون ساختن پیله) وارد مرحله شفیرگی می شود. پوست اندازی در سنین مختلف لاروی نیز بر عهده هورمون دیگری به نام اکدیزون (Ecdysone) است.

نکته جالب در مورد پروانه ها این است که از زمانی که نوزاد آنها درون تخم در حال رشد است، سلول هایی در نقاط خاصی از بدن آنها به وجود می آید که در مرحله شفیرگی (یعنی زمانی که هر سلول وظیفه دارد خود را هضم کند)، سالم باقی می مانند. همانطور که در سطرهای بالاتر هم خواندید، این سلول ها مانند سلول های بنیادی عمل می کنند و مسئول ساخت اندام های حشره بالغ (پروانه) هستند.

جالب است بدانید که در مناطق گرمسیری، ممکن است پروانه ها در یکسال، چندین نسل تولید کنند و البته برخی نیز فقط یک نسل در سال تولید می کنند. گاهی بندرت در مناطق سردسیر، حتی ممکن است چند سال طول بکشد تا دوره زندگی یک نسل پروانه کامل شود!

تلاش برای پروانه شدن

پروانه ها برای دفاع از خود در مقابل دشمنان و شکارچیان شان از شیوه های مختلفی مانند استتار، تقلید از دیگر جانوران و نمایش رنگ های تند و هشدار آمیز بهره می گیرند. همچنین شیوه جالبی در برخی پروانه ها برای دفاع از خود دیده شده که از مکانیسم دفاعی گیاه الگوبرداری کرده اند.

برخی گیاهان برای دفاع از خود در مقابل گیاهخواران، مواد سمی در شیره خود تولید می کنند تا طعم برگ هایشان را برای دشمنان شان ناخوشایند یا حتی مسموم کنند. برخی پروانه ها در سازگاری جالب با این گونه گیاهان، می توانند بدون اینکه خود مسموم شوند از شهد سمی این گیاهان بنوشند و زنده بمانند، در عوض، خودِ پروانه ها برای دشمنان شان به طعمه ای سمی تبدیل شوند! البته این چنین پروانه هایی با رنگ های تند بال خود به دشمنان هشدار و سمی بودن خود را اطلاع می دهند. هر چند با همه این تدابیر، این حشرات در همه مراحل و بویژه در نوزادی، گاهی مورد حمله انگل هایی از گروه زنبورها، آغازیان، مگس ها و سایر بی مهرگان قرار می گیرند یا ممکن است سایر موجودات آنها را در شکل لاروی یا بالغ، شکار کنند. برخی نیز مانند پروانه های امپراطور طی مهاجرت های طولانی و در اثر سوانحی مثل تصادف با اتومبیل ها در بزرگراه ها یا ناتوانی ادامه مسیر در اثر خستگی، جان خود را از دست می دهند.

تعامل با طبیعت

پروانه ها نقش های مختلفی در تعامل با طبیعت بازی می کنند. برخی از آنها در مرحله نوزادی آفت محصولات کشاورزی محسوب می شوند، آنجایی که گیاه میزبان شان با منابع غذایی گیاهی ما انسان ها مشترک می شود. هر چند که پروانه های بالغ با داشتن قطعات دهانی مکنده، از نکتار و شهد گل ها تغذیه می کنند و نه تنها آسیبی به گیاهان نمی رسانند بلکه جنبه خوب زندگی آنها این است که گرده افشانی هم انجام می دهند. همچنین تعداد کمی از نوزادان پروانه ها نیز حشرات زیان آور را می خورند و تعداد اندکی نیز شکارچی مورچه ها هستند، مانند پروانه بزرگ آبی.

تهدیدات زندگی برای برخی از پروانه ها بسیار جدی است تا جایی که مثلاً پروانه های «ملکه، الکساندرای بال پرنده ای» امروزه در خطر انقراض قرار گرفته است.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «با زندگی پروانه ها آشنا شوید»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا مقاله مهدی میرزائی در مجله دانشمند، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.