Saya Uncle Az: Contoh Kajian Ringkas Kitaran Hidup Kupu-kupu: Metamorfosis Kupu-kupu

Pengenalan

Kupu-kupu adalah sejenis serangga terbang daripada order Lepidoptera, sama seperti rama-rama. Kebanyakan kupu-kupu mempunyai kepak dengan warna yang terang dan menarik. Kupu-kupu terdiri daripada kupu-kupu sejati (superfamili Papilionoidea), skipper (superfamili Hesperioidea) dan kupu-kupu rerama (superfamili Hedyloidea). Semua famili yang lain dalam Lepidoptera dipanggil rama-rama. Fosil kupu-kupu yang terawal datang dari pertengahan zaman Eosen, iaitu 40–50 juta tahun dahulu.

Kitaran Hidup Kupu-kupu

Ramai yang berpendapat bahawa kupu-kupu mempunyai jangka hayat yang amat singkat. Namun begitu, kupu-kupu dewasa mampu hidup selama seminggu mahupun hampir setahun bergantung pada spesiesnya. Kebanyakan spesies melalui peringkat larva yang agak lama, dan ada yang mampu menjadi dorman ketika dalam peringkat pupa atau telur agar dapat mengharungi musim sejuk. Kupu-kupu boleh bertelur sekali atau banyak kali setiap tahun. Bilangan keturunan setahun berbeza-beza atas pengaruh iklim, yang mana kupu-kupu yang tinggal di kawasan tropika mampu bertelur lebih daripada sekali dalam masa setahun. Seperti serangga holometabolisme lain, kitaran hidup kupu-kupu terdiri daripada empat peringkat, telur, larva, pupa dan dewasa.

Peringkat 1: Telur Kupu-kupu

Telur kupu-kupu dilindungi oleh kulit berabung keras yang dipanggil korion ditutupi dengan salutan lilin yang melindungi telur daripada terjemur sebelum larva sempat berkembang sepenuhnya.Setiap telur mengandungi liang-liang berbentuk corong yang halus di satu hujungnya, iaitu mikropil yang bertujuan membolehkan kemasukan sperma untuk mensenyawakan telur. Setiap kupu-kupu yang berlainan spesis mempunyai saiz telur yang berbeza, namun semua telur kupu-kupu berbentuk sfera mahupun oval.

Telur kupu-kupu dilekatkan pada daun dengan bahan perekat khas yang cepat mengeras. Apabila mengeras, bahan itu mengecut dan mengubah bentuk telur. Perekat ini mudah dilihat membentuk bahan meniskus yang mengelilingi tapak setiap telur. Perekat ini jugalah yang dihasilkan oleh pupa untuk mengikat seta-seta kremaster. Perekat ini bersifat keras sehingga lapik sutera yang melekatkan seta-seta sukar dipisahkan.

Telur kupu-kupu sentiasa diletakkan di atas tumbuhan. Setiap spesies kupu-kupu mempunyai julat tumbuhan perumah yang sendiri, baik yang hanya satu spesis mahupun pelbagai spesis.

Kebanyakkan kupu-kupu melalui peringkat telur selama beberapa minggu, tetapi telur yang keluar tidak mengambil masa yang lama sebelum musim sejuk. Terutamanya di kawasan beriklim sederhana, perlu melalui peringkat diapaus (rehat) dan hanya menetas pada musim bunga. Di samping itu, terdapat juga spesis kupu-kupu berlainan yang boleh bertelur pada musim bunga supaya telur boleh menetas pada musim panas.

Peringkat 2: Beluncas (Larva)

Larva kupu-kupu, iaitu beluncas, memakan daun tumbuhan dan menghabiskan seluruh masanya sebagai beluncas untuk mencari makanan. Kebanyakan beluncas adalah maun, tetapi ada beberapa spesis seperti Spalgis epius dan Liphyra brassolis yang memakan serangga.

Sesetengah larva, terutamanya yang tergolong dalam Lycaenidae, menjalin perhubungan kesalingan dengan semut. Beluncas berhubung dengan semut dengan menggunakan getaran yang dipancarkan melalui substrat di samping merembeskan isyarat kimia. Semut sedikit sebanyak melindungi larva ini; maka, larva menolong semut mengumpulkan rembesan madu.

Beluncas membesar melalui serantaian peringkat yang dipanggil instar. Menjelang akhir setiap instar, larva menjalani proses yang dipanggil apolisis, yang mana kulit ari, iaitu lapisan luaran keras yang diperbuat daripada campuran kitin dan protein-protein khusus, dikeluarkan dari epidermis yang lembut di bawahnya, maka epidermis membentuk kulit ari yang baru di bawah. Di akhir setiap instar, larva itu bersalin kulit, maka kulit baru berkembang lalu mengeras dan menghasilkan pigmen dengan cepat. Proses menyalin kulit ini boleh mengambil masa berhari-hari. Corak kepak kupu-kupu mula berkembang pada tubuh beluncas menjelang instar yang terakhir.

Beluncas kupu-kupu mempunyai tiga pasang kaki kekal pada segmen toraks dan tidak lebih enam pasang prokaki yang tumbuh pada segmen abdomen. Pada prokaki ini ada gegelang cangkuk halus iaitu krusye yang membantu beluncas menggenggam substrat.

Sesetengah beluncas mampu mengembungkan sesebahagian kepalanya supaya mirip ular sebagai langkah pertahanan. Ada juga yang dilengkapi dengan mata palsu supaya lebih berkesan. Tumbuhan perumah selalunya mengandungi bahan toksik di dalamnya yang dapat diasingkan oleh beluncas untuk disimpan sampai peringkat dewasa supaya tidak dimakan oleh burung dan pemangsa-pemangsa yang lain. Bahan-bahan toksik dalam tumbuhan sering dikembangkan khusus untuk melindungi tumbuhan daripada dimakan oleh serangga. Bagaimanapun, serangga berjaya mengembangkan langkah balas atau memanfaatkan toksin-toksin ini untuk kemandirian dirinya. "Perlumbaan senjata" ini telah mencetuskan evolusi bersama sesama serangga dan tumbuhan perumahnya.

Peringkat 3: Pupa

Apabila beluncas membesar, hormon-hormon seperti hormon ptotorasikotropik (PTTH) akan terhasil dan keluar dari otak untuk memulakan proses pempupaan.Ketika ini, larva akan berhenti makan dan mula mencari tempat yang sesuai untuk bertukar menjadi pupa, lazimnya di bawah daun.

Larva itu bertukar menjadi pupa atau kepompong dengan bergantung pada substrat dan bersalin kulit buat kali terakhir. Dalam kepompong, beluncas merembeskan enzim-enzim yang "mencernakan" hampir seluruh tubuhnya menjadi benda lekit kecuali sel-sel yang penting untuk membentuk tubuh kupu-kupu serta neuron-neuron yang menyimpan kenangannya sebagai beluncas.Kepompong ini lazimnya tidak mampu bergerak, namun sesetengah spesies boleh menggoncangkan segmen-segmen abdomennya atau membuat bunyi untuk menakutkan pemangsa.

Transformasi pupa menjadi kupu-kupu secara metamorfosis amat mengagumkan manusia. Untuk menukar bentuk kepak kecil yang kelihatan di luar pupa kepada kepak besar yang sesuai untuk penerbangan, kepak pupa menjalani mitosis yang pantas sambil menyerap nutrien yang amat banyak. Jika satu kepak dicabut dari awal lagi, tiga kepak yang tinggal akan tumbuh dengan lebih besar.Dalam pupa, kepak membentuk struktur yang menjadi mampat dari hujung hingga pangkal, dan dilipat dari hujung proksimal hingga distal apabila tumbuh. Ini bertujuan supaya ia boleh dibuka dengan cepat hingga mencapai saiz dewasa sepenuhnya. Sempadan-sempadan yang kelihatan pada corak warna dewasa adalah disebabkan oleh perubahan dalam ekspresi faktor-faktor transkripsi yang tertentu pada awal peringkat pupa.

Peringkat 4: Dewasa ( imago )

Ia adalah spesis kupu-kupu peringkat dewasa yang cukup matang, reproduktif dan boleh bergerak dipanggil imago. Kupu-kupu dewasa mempunyai empat helai kepak yang disaluti dengan sisik-sisik yang halus. Kepak depan dan kepak belakang tidak bercantum agar kupu-kupu boleh terbang dengan cantik. Kupu-kupu dewasa mempunyai enam batang kaki, tetapi bagi spesies-spesies Nymphalidae, kaki depannya amat kecil. Setelah keluar dari kepompong, kupu-kupu tidak boleh terbang sehingga kepaknya dibuka. Kupu-kupu yang baru keluar perlu mengambil masa untuk mengembangkan kepaknya sambil menjemurkan kepaknya. Jangka masa yang di ambil untuk tujuan ini adalah mengikut keadaan kupu-kupu tersebut. Pada ketika inilah ia amat terdedah kepada pemangsa.

Kebanyakan kupu-kupu mengumuhkan bendalir pewarna lebihan selepas keluar dari kepompong, sama ada yang putih, merah mahupun jingga. Peringkat kupu – kupu dewasa juga merupakan peringkat di mana mereka bermigrasi atau mengkoloni sesuatu habitat tertentu.