Hvordan larver grusomt forvandles til sommerfugle
Larvernes forvandling fra et træklamrende, 12-benet skadedyr til den majestætiske flyvende sommerfugl er en hyppig metafor for totale forvandlinger. Det er virkelig en fantastisk mekanisme, der er udviklet af naturen, men selv om det kan virke fantastisk udefra, ser denne forvandling ret grusom ud dybt inde i puppen. Kort sagt, for at en larve kan forvandle sig til en sommerfugl, fordøjer den sig selv ved hjælp af enzymer, der udløses af hormoner. Derefter vokser de sovende celler (svarende til stamceller) til den fremtidige sommerfugls kropsdele. Så du troede, at puberteten var ondskabsfuld? Vent, til du læser videre.
En hård forvandling
Vores historie begynder med en sulten larve, der lige var klækket ud af et æg. Snart nok propper den lille larve (videnskabeligt kendt som en larve) sig selv med blade og vokser lidt efter lidt. Når de er vokset ud af deres nuværende hud, frigives et hormon kaldet ecdyson, som instruerer larven til at ruge sig. Efter at larven har skiftet sig ca. fem gange, holder den op med at æde, hænger med hovedet nedad fra en kvist eller et blad og spinder sig derefter enten til en silkeagtig kokon eller forvandler sig til en skinnende puppe. Denne proces styres af det samme hormon, ecdyson, men denne gang virker det sammen med et andet hormon, der kaldes juvenilhormon. Det er faktisk manglen på det juvenile hormon, der udløser metamorfosemekanismen.
Det juvenile hormon virker til at forsinke metamorfosen gennem hele larvestadiet. Det virker ved at blokere generne i de imaginale skiver – små skiveformede poser af celler, der træder i aktion, når larven pakker sig ind i puppen og til sidst bliver til en antenne, et øje, en vinge eller andre sommerfuglebidder. Som sådan er det unge hormon afgørende for larvens overlevelse før forvandlingen. Ser du, når larven når sin sidste skiftning og begynder sin forvandling, sker der mærkelige ting med dens krop. Celler i larvens muskler, tarm og spytkirtler bliver fordøjet og fungerer som reservedele til den kommende sommerfugl. Hver celle er programmeret til selvdestruktion gennem aktivering af enzymer kaldet caspaser.
Casfaserne river cellens proteiner i stykker og frigiver det bedste materiale til fremstilling af sommerfugle. Hvis det ikke var for det juvenile hormon, kunne dette være sket når som helst og have dræbt larven. I stedet programmerede naturen hormonet til at sænke niveauerne på det ideelle tidspunkt for metamorfosen. Med mindre juvenilt hormon til rådighed driver ecdysonet nu larven til at forpuppe sig i stedet for at fremkalde en regelmæssig skiftning. Når en larve har opløst alle sine væv undtagen de imaginale skiver, bruger disse skiver den proteinrige suppe, der omgiver dem, til at give næring til den hurtige celledeling, der er nødvendig for at danne vinger, antenner, ben, øjne, kønsorganer og alle de andre kendetegn, der kendetegner en voksen sommerfugl eller møl. Den imaginale skive til en frugtflues vinge kan f.eks. begynde med kun 50 celler og vokse til mere end 50.000 celler ved metamorfosens afslutning.
Metamorfose er dog ikke kun en smuk fysisk forvandling. Det er en fantastisk fremvisning af evolutionære mekanismer på arbejde. Sommerfugle og larver ser ikke bare anderledes ud – de opfører sig også anderledes. Den ene lever i træer, og den anden flyver. Og vigtigst af alt, den ene spiser blade, mens den anden udelukkende lever af nektar. Der er masser af plads til, at begge slags kan eksistere side om side i økosystemet, da de ikke forstyrrer hinandens fødevarelagre. Det er genialt!
Inden for kokonen
Der findes desværre kun få optagelser, der viser metamorfosen i arbejde. Det utrolige foto på billedet ovenfor blev taget af Michael Cook, som formåede at fange denne Tussah-silkebøtte (Antheraea penyi) i en sjælden position – under et mislykket forsøg på at spinde sin kokon. Man kan se de fine, gennemsigtige jadefarvede vinger, antenner og ben fra en puppe, der endnu ikke er modnet til en voksen møl – et glimt af det, der normalt forbliver skjult i kokonen.
Glædeligt nok lever vi i det 21. århundrede. Ved hjælp af moderne billedteknologi, som f.eks. CT-scanninger, kan vi kigge ind i kokonen uden at forstyrre denne yderst delikate proces. Videoen nedenfor blev optaget af forskere, der arbejder på Natural History Museum i London.