Метаморфоз. Гормональная реактивация развития

Поскольку гормоны способны оказывать свое действие в очень малых дозах, выделить их из зародышей чрезвычайно сложно. Поэтому наиболее корректный способ изучения гормонального контроля связан с регуляцией одного из типов развития – развития с метаморфозом.

Животные многих видов в своем развитии проходят личиночную стадию, которая весьма значительно отличается от взрослого организма. Очень часто личиночные формы специализированы для выполнения определенных функций, таких, как рост или расселение. Например, плутеус – личинка морского ежа – переносится на различные расстояния морскими течениями, тогда как взрослый морской еж ведет практически неподвижный образ жизни. Гусеницы бабочек специализированы для питания, а взрослые формы приспособлены для полета и размножения и часто лишены ротовых частей, необходимых для потребления пищи. Разделение функций между личинкой и взрослым животным в ряде случаев оказывается исключительно четким (Wald, 1981). Личинки поденок, вылупившиеся из яиц, развиваются несколько месяцев, а полностью сформированные крылатые насекомые живут всего лишь один день, в течение которого они должны спариться, прежде чем погибнут.

Как и следует ожидать, личинки и взрослые животные часто населяют различные местообитания, следовательно и действие на них естественного отбора также различно. Взрослая бабочка вице-король имитирует несъедобную бабочку-данаиду, но ее гусеница совершенно не похожа на красивую гусеницу данаид, она скорее напоминает птичий помет (Begon et al., 1986).

Реактивация процессов развития при метаморфозе обусловливается специфическими гормонами, при этом изменяется весь организм, переходя к новому способу существования. Эти изменения затрагивают не только форму. Так, у головастиков амфибий во время метаморфоза происходит созревание печеночных ферментов, гемоглобина, зрительных пигментов, а также перестройка нервной, пищеварительной и репродуктивной систем. Таким образом, метаморфоз – это период драматических событий в развитии, захватывающих весь организм.