二、孵化、蛹化及羽化
(一)孵化
大多數昆蟲完成胚胎發育后脫卵而出的過程或現象叫孵化(hatching或eclosion)。但也有一些昆蟲胚胎發育后并不馬上離卵,如天幕毛蟲(Malacosoma neustria)、舞毒蛾(Portheritia dispar)等胚胎發育結束后仍留在卵內越冬,到翌年春天才孵化。
從卵里孵出后到取食之前的幼蟲叫初孵幼蟲,它們或停留在卵上一段時間或馬上分散活動,當它們取食或吞吸空氣或水后體積明顯大于初孵幼蟲。有些種類還具有取食自己卵殼或同類卵粒的習性。
(二)蛹化
全變態類昆蟲的幼蟲在獲取足夠的營養之后從一個能自由活動的蟲態變為一個不食不動的蟲態的過程或現象叫蛹化(pupation)或化蛹。多數末齡幼蟲在化蛹前,通常先停止取食,將消化道內的殘留物排光,遷移到適宜場所,隨后身體變短,體色變淡或消失,活動減弱,準備化蛹,此時稱為前蛹或預蛹(prepupa),這一過程經歷的時間稱為預蛹期。在預蛹期內,幼蟲表皮已部分脫離,成蟲的翅和附肢等已翻出體外,只是被末齡幼蟲表皮所覆蓋。從化蛹至羽化為成蟲所經歷的時間,稱為蛹期。多數昆蟲的蛹期一般為1~2周,但越冬蛹可長達數月之久。
(三)羽化
成蟲從它的前一蟲態蛻皮而出的過程或現象稱為羽化(emergence)。
全變態以外的昆蟲羽化前常先尋找適當的場所,胸足一般對稱地固定在某一物體上,胸部與頭部的表皮從背面中部裂開,成蟲的頭、胸部先伸出,然后全體脫出。剛羽化出的成蟲體軟、色淡、翅不伸展,常停留在蛻下的皮上或附近,靜止一段時間后體鞣質化變硬,體色變暗、翅充分伸展。
全變態類昆蟲羽化前,蛹的顏色變深。羽化時,成蟲靠體液的壓力及身體的扭動使蛹皮沿胸部背中線及附肢黏附的部位等處裂開。
增節變態、表變態、原變態和不全變態類昆蟲幼體的外形、內部組織器官及習性等與成蟲極為相似,在轉變為成蟲時,外部構造及內部組織器官只需經過一系列漸進的改變即可完成。但全變態類幼蟲,其外部構造和內部組織器官與成蟲差異極大,轉變為成蟲則需經過十分復雜的變化。在全變態昆蟲中,成蟲的外部構造是在幼蟲體內逐漸發生。幼蟲的外部構造包括體壁、觸角、眼、口器、足等所有附肢等都要轉變為成蟲的相應構造,但是成蟲的這些器官并不是在幼蟲相應外部構造的基礎上發展而成,而是由器官芽或稱為成蟲盤(imaginal discs)的細胞群發育而成。不同昆蟲器官芽或同種昆蟲的不同器官芽出現的時期不盡相同,如雙翅目昆蟲胚胎發育的晚期就可出現器官芽;一種蛺蝶的翅芽在1齡幼蟲期出現,而足的器官芽到4齡幼蟲期才出現。器官芽在幼蟲發育后期迅速生長,在蛹期脫離包裹層,外凸并擴展,一塊塊組成成蟲。所以有人認為昆蟲的成蟲是由擴展的器官芽組成的鑲嵌體。
但全變態類昆蟲內部組織器官的變化則主要是集中在蛹期內進行和完成的。其變化主要包括幼蟲的組織解離(histolysis)及成蟲的組織發生(histogenesis)兩方面,二者相互銜接,漸進取代。組織解離是指幼蟲的某些組織器官以自溶方式或由吞噬細胞的作用而被破壞,并作為形成成蟲組織器官所需的養分;組織發生是指成蟲組織器官的形成,在幼蟲體內相應的器官壁上存在著一群細胞組成的成蟲器官芽,它們逐漸分裂和分化成成蟲的組織器官。全變態類昆蟲內部器官的變化程度隨種類與器官而異,一般低等的全變態昆蟲組織解離的程度較小,而在高等的各目昆蟲中,特別是在膜翅目和雙翅目昆蟲中變化較大。在各類器官中,背血管、中樞神經系統及氣管系統等對生命有重大作用的大部分構造往往不經過組織解離和徹底破壞而直接參與成蟲相應構造的組建;而像皮細胞層、消化器官、部分肌肉及腺體等器官則常常需要重新形成。
從上述情況的分析可看出,在幼蟲期,表面上看似乎是1個蟲體增大的生長階段,而實際上包含著生長和成蟲組織分化兩個過程。在只有生長的階段,蟲體每次蛻皮后都能保持其原來的幼蟲特性,而在組織分化時期則出現成蟲的特征。在正常情況下,二者是按一定的節律進行的,而蟲體是保持幼蟲特性還是出現成蟲特征主要是由內分泌系統控制。