Неравномерность индивидуального развития колорадского жука, обусловленная особенностями морфогенеза с его гетеросинхронией закладки, дифференциации и функционирования отдельных тканей и органов, во время эмбриогенеза хорошо выражена.
Родионовой определена чувствительность яиц жука к повышенной температуре сублетального действия. Опыты проведены при температуре 17 и 27°. В первом варианте весь эмбриогенез занимает около 9 суток. Во втором для него требуется около 4 суток, т. е. приблизительно в 2 раза меньше. В процессе развития зародыша обнаружено четыре периода повышенной и три периода пониженной чувствительности эмбриона к сублетальным режимам температуры (49°±0,5°). При температуре 17° первый период повышенной сопротивляемости, синхронный с низким газообменом, отмечен, приблизительно, через 48 час эмбриогенеза, а при 27° — через 54 часа. Второй период повышенной резистентности эмбриона при 17° лежит между 5 и 6 сутками, а при 27° — между 2,5 и 3 сутками эмбриогенеза. Третий период повышенной термоустойчивости при развитии в условиях 17° зарегистрирован на 8-е сутки эмбриогенеза, а при 27° (менее выражено) на 3,5 сутки развития. Периоды повышенной устойчивости к сублетально высокой температуре чередуются с периодами повышенной чувствительности, которые отмечены в начале и конце эмбрионального развития при обоих температурных режимах, а также на 3,5—4 и 7-е сутки при 17° и на 2 и 3-и сутки при 27°.
Согласно опытам Тилавова, при инкубации яиц в условиях 23—25°, когда их развитие продолжается около 5 суток, в течение первых 2—3 час эмбриогенеза, морфологически совпадающих со стадией дробления, чувствительность к повреждающему действию температуры 50 (±0,5°) очень высока и 50%-ная гибель зародышей наступает в среднем уже через 5,5 мин. На более поздних стадиях эмбрионального развития жаростойкость зародышей постепенно повышалась, и на стадии образования бластодермы (22—24 часа развития) средняя ЛД50 достигалась через 10,6 мин; во время формирования зародышевой полоски (44—46 час развития) — через 14,7 мин, а перед вылуплением личинки (на 5-е сутки развития) для получения 50%-ной смертности, при той же температуре потребовалось уже 19,9 мин.
Изменение чувствительности колорадского жука к высокой температуре в онтогенезе. Личинки I возраста, начиная с момента их вылупления и до первой линьки включительно, оказались высоко чувствительными к повышенной за витальный порог температуре: 50%-ная гибель личинок при 50° достигалась через 6,8 мин. В последующих трех возрастах жаростойкость личинок прогрессивно увеличивалась с 15 мин.— у только что закончивших линьку на II возраст до 67 мин, у закончивших питание личинок IV возраста, перед их зарыванием в почву на окукливание. В пределах личиночной стадии чувствительность особей ритмично повышалась во время питания, между линьками, и понижалась сразу после каждой линьки.
Формирование предкуколки сопровождалось повышением чувствительности к высокой температуре и через сутки после зарывания личинок в почву для получения 50%-ной смертности требовалась экспозиция в 64 мин. у однодневных предкуколок и 45 мин. у пятидневных, перед линькой на куколку.
В первые сутки метаморфоза куколки, который при температуре 23— 25° занимает у жука около 8 суток, устойчивость к высокой температуре резко увеличилась и для получения ЛД50 требовалась экспозиция, равная в среднем 79 мин. Приблизительно на этом уровне жаростойкость куколок удерживалась до седьмых суток метаморфоза (ЛД50 = 90 мин). Она заметно падала перед вылуплением жуков (60 мин). Примерно в тех же пределах удерживалась жаростойкость молодых жуков до их первого питания (ЛД50 через 70 мин у самок и 61 мин у самцов). С началом имагинального питания устойчивость жуков к сублетальной температуре повышалась и к 7-му дню питания 50%-ная смертность самок при 50° достигалась через 90 мин, а самцов — через 96 мин.
Чувствительность жуков к высокой температуре заметно понижается с наступлением зимней диапаузы, когда у самок ЛД50 достигалась в среднем через 120, а у самцов через 118 мин. Во время диапаузы жаростойкость жуков удерживается на высоком уровне. В середине диапаузы ЛД50 достигалась у самок через 124 мин, а у самцов — через 120 мин.
Следовательно, в онтогенезе жука наиболее чувствительны к высокой температуре повреждающего действия свежеотложенные яйца на стадиях дробления и начала образования бластодермы, а также личинки I возраста. Несколько меньше чувствительны предкуколки и жуки в первые 1-2 дня имагинальной жизни. Наибольшей жаростойкостью отличаются у жука диапаузирующие имаго, устойчивость которых к высокой температуре в 22 раза превосходит устойчивость свежеотложенных яиц.
В опытах Фейто диапаузирующие жуки, будучи извлечены из почвы, выживали при 60° в течение 20 мин., а при 55— 56° — в течение часа.
Механизмы теплового повреждения клеток и тканей животных недостаточно ясны. Б. П. Ушаков считает, что о тепловом повреждении можно с уверенностью говорить только при действии таких температур, при которых клетки теряют свои основные функции через относительно короткие промежутки времени, не превышающие 2 час. Он также обращает внимание на прямую корреляцию между уровнем теплоустойчивости и структурой входящих в их состав белковых комплексов. Регуляция теплоустойчивости, видимо, обусловлена как изменениями состава и структуры термолабильных белковых комплексов и их компонентов, так и изменениями внутриклеточной среды, в которой эти комплексы локализованы.