La metamorfosi è un processo utilizzato da alcuni artropodi, anfibi, molluschi, cnidari, echinodermi e tunicati per svilupparsi da uno stadio giovanile e larvale a uno stadio adulto. La larva può assomigliare a versioni in miniatura dell’adulto o sembrare completamente diversa, ma nella maggior parte dei casi ha una fisiologia fondamentalmente diversa, inclusi organi speciali.
Una delle concezioni più popolari di metamorfosi è la trasformazione di un bruco in una farfalla. Questo è stato a lungo visto culturalmente come una metafora di trasformazione e rinascita, l’emergere di una bella farfalla da un brutto bruco. Prima di intraprendere la metamorfosi, il bruco si avvolge in una guaina nota come bozzolo. I bozzoli possono avere un valore commerciale: i bozzoli dei bachi da seta, ad esempio, sono usati per fare la seta. Nessuna riproduzione accurata della seta è stata ancora creata in laboratorio.
La metamorfosi può modificare in modo permanente le capacità dell’organismo. Ad esempio, i girini, la forma larvale degli anfibi, sono puramente acquatici, ma una volta metamorfizzati, si trasformano in salamandre, tritoni, rane o rospi e acquisiscono la capacità di viaggiare sulla terraferma. I rospi, un tipo di rana adattato per evitare che si secchi, possono anche trascorrere ore a terra senza esposizione all’acqua e sopravvivere solo grazie all’umidità che scava nella terra.
A volte la differenza tra la forma larvale e quella adulta è così estrema che la caratteristica più fondamentale, come la notocorda (una specie di spina dorsale primitiva) è presente nello stadio larvale ma non negli adulti, come nel caso dei tunicati. Si pensa che i vertebrati possano essersi effettivamente evoluti dalla forma larvale di animali stazionari come i tunicati. In una manifestazione di un fenomeno noto come neotonia, tutti i vertebrati possono essere versioni fantasiose di larve tunicate di lunga vita.
Gli insetti subiscono tutti la metamorfosi. Ci sono due tipi principali: metamorfosi incompleta e metamorfosi completa. In caso di metamorfosi incompleta, ogni instar (stadio di esoscheletro) cambia solo leggermente dall’ultimo e l’organismo non entra mai in un bozzolo sigillato, noto anche come pupa. In completa metamorfosi, l’intero insetto si rinchiude in una pupa, e cambia notevolmente la sua forma corporea. Un esempio potrebbe essere un verme che si trasforma in una mosca. Ci sono molti altri esempi di metamorfosi, in diversi phyla animali molto grandi. Il fenomeno della metamorfosi è stato apparentemente perso dopo gli anfibi, per essere invece sostituito da un’ulteriore crescita all’interno dell’utero.