Несмотря на постоянно высокую общую приспособленность каждого организма к окружающей среде, в пределах онтогенеза имеются стадии и этапы, когда эта приспособленность более высока, и другие стадии и этапы, на которых она понижена.
Впервые на это явление было обращено внимание Броуновым, который отмечал, что растения особенно сильно страдают от неблагоприятных влияний температуры и влажности на определенных отрезках их развития, которые Броунов назвал «критическими». Стокард использовал это понятие при характеристике неравномерности развития рыб, и в таком смысле оно получило «права гражданства» в биологии.
Неравномерность индивидуального развития колорадского жука отражена во многих морфологических и физиологических процессах: рост, закладка и развитие крыльев, развитие половой системы, размножение, нейросекреторная и гормональная деятельность, газообмен и тканевое дыхание и мн. др. Чувствительность развивающихся особей к экстремальным воздействиям абиотических факторов внешней среды и химическим агентам неодинакова. При равных условиях, на одних отрезках онтогенеза сублетальные режимы к тому же раздражителю могут быть во много раз выше, чем в других. Места чувствительных и резистентных участков в онтогенезе жука постоянны и, в известной мере, не зависят от характера повреждающего агента.
Термин «чувствительность» в различных разделах биологии и медицины применяется как мера реактивности и устойчивости живых объектов при действии на них разнообразных физических, химических или биологических факторов в повреждающих дозах. Повреждающее действие, по которому можно судить о той или иной чувствительности организма зависит, по крайней мере, от трех взаимосвязанных и в то же время различных обстоятельств; от первичной повреждаемости организма, трансформации этого первичного повреждения в нарушение биологических функций и от репаративной способности организма. По Д. Н. Насонову при повреждающем воздействии на организм какого-либо фактора возникает неспецифическое или малоспецифическое состояние клеток, близкое к смерти, но еще обратимое, которое он называл «паранекрозом». Паранекроз может возникать под действием самых разнообразных физических или химических раздражителей и является выражением единой ответной реакции, возникающей в результате воздействия на клетки повреждающего агента. Хотя паранекротические явления малоспецифичны, при воздействии разных раздражителей в деталях ответа организма имеются различия. В основе паранекротической реакции живой протоплазмы лежат обратимые изменения ее белков, близкие по своей природе к денатурационным изменениям нативных протеинов. Д. Н. Насонов полагает, что самые различные по своей природе агенты приводят к сходным денатурационным изменениям белка. Вещества, предохраняющие белки от денатурации, предотвращают и наступление паранекроза. К таким веществам относятся сахара, многоатомные спирты (глицерин, манин), натуральные соли и др.
Паттер, изучая устойчивость насекомых к некоторым инсектицидам, пришел к выводу, что чувствительность их заметно меняется на разных стадиях индивидуального развития. Имеется ряд работ, в которых отмечается более высокая устойчивость насекомых к повреждающим агентам в состоянии диапаузы по сравнению с состояниями активной жизнедеятельности.
Н. Б. Ильинская, изучая устойчивость клеток изолированной мышечной ткани у диапаузирующих и активных гусениц яблоневой плодожорки (Laspeyresia pomonella), кукурузного мотылька (Pyrausta nubilalis) и соснового шелкопряда (Dendrolimus pini) к различным концентрациям хлористых солей (натрия, калия, кальция), к цианистому калию, этанолу, повышенной температуре, 2,4-динитрофенолу, показала, что во время диапаузы устойчивость клеток к повреждающим воздействиям значительно выше, чем у активных. Однако во время диапаузы, параллельно с повышенной устойчивостью клеток мышечной ткани к ряду повреждающих агентов, наблюдается понижение их устойчивости к гипотонии.
Общие выводы, сделанные из этих работ, близки к тем, которые сделал Насонов, а именно: повышение устойчивости клеток связано с: 1) изменением клеточных белков; 2) влиянием защитных веществ (глицерина, аминокислот и др.), повышающих устойчивость клеточных белков; 3) возрастающей репаративной способностью клеток.
Индивидуальное развитие колорадского жука включает четыре резко различных морфологических стадии развития, яйцо, под оболочками которого протекает эмбриогенез; личинку — стадию, в основном питания и роста; куколку — стадию, на которой совершается метаморфоз личинки во взрослое насекомое, и, наконец, имаго — жука, способного к расселению и размножению. Переход от одной стадии развития к другой у жука сопровождается сменой сред обитания — надземные части растений — почва, что связано с определенной адаптацией морфологических структур и перестройкой физиологических функций.
В пределах каждой стадии индивидуального развития, в связи с особенностями формообразовательных процессов и уровнем и направленностью метаболизма, чувствительность особей к экстремальным воздействиям внешней среды неодинакова. Она не одинакова и в разных генерациях жука на одной и той же стадии развития, в разные месяцы вегетационного сезона, при различных сочетаниях абиотических факторов, из которых складываются условия жизни, и при разном биохимическом составе кормовых растений.
В этом аспекте на колорадском жуке проведена большая экспериментальная работа, результаты которой представляют несомненный теоретический и практический интерес.