Ściśle mówiąc, metamorfoza to każda transformacja, transformacja, która zachodzi we Wszechświecie. Termin ten jest dość ogólny i jest używany w różnych dziedzinach wiedzy naukowej. W tym artykule rozważymy tę koncepcję z punktu widzenia biologii. W ramach nauki o życiu bardziej słusznie nazywać zjawisko „metamorfozą” w rodzaju męskim, dalej będą stosowane obie możliwe opcje.
Tak więc w biologii metamorfoza jest wyraźną zmianą morfologiczną w żywym organizmie, która z konieczności zachodzi podczas jego ontogenezy. Zjawisko obserwuje się zarówno u roślin, jak i zwierząt. W tym ostatnim metamorfoza zachodzi w cyklu życiowym większości bezkręgowców i niektórych kręgowców: cyklostomów, ryb i płazów. Istota procesu polega na przekształceniu organizmu larwalnego (u zwierząt) lub niektórych narządów (u roślin) w taki sposób, że powstały organizm dorosły w rezultacie radykalnie różni się od noworodka strukturą, fizjologią i czynnością życiową.
Dla zwierząt metamorfoza to nie tylko gwałtowna zmiana w strukturze ciała. Zjawisku towarzyszy zmiana siedliska i warunkówistnienie. Aktywność życiowa dorosłego organizmu jest zupełnie inna niż w przypadku stadiów larwalnych, różnica polega na siedlisku, spożywanym pokarmie i wielu innych szczegółach. W ten sposób odkrywamy zasadnicze znaczenie metamorfozy w przyrodzie, zapewnia ona zmniejszenie biologicznej rywalizacji o pokarm, siedlisko i inne czynniki między organizmami różnych pokoleń tego samego gatunku.
Przyjrzyjmy się bliżej metamorfozie zwierząt. Być może najbardziej uderzającym przykładem byłaby klasa owadów. Metamorfoza jest charakterystyczna dla wszystkich przedstawicieli tej grupy. Proces jest albo całkowitym przekształceniem, albo niepełnym. Całkowita metamorfoza obejmuje trzy etapy rozwoju organizmu: larwa robakowata, poczwarka (stadium nieruchome, podczas którego ciało larwy ulega całkowitemu zniszczeniu i powstaje nowe ciało dorosłego osobnika) i dorosłego owada. Ten typ zjawiska jest typowy dla muchówek (muchy, komary), błonkoskrzydłych (pszczoły, trzmiele, osy), Lepidoptera (motyle), Coleoptera (biedronki). Przy niepełnej metamorfozie obserwuje się tylko dwa etapy rozwoju: larwę, morfologicznie podobną do dorosłego, a właściwie dorosłego owada. Niepełna transformacja jest charakterystyczna dla ortopterów (szarańcza, koniki polne, niedźwiedzie), homoptera (mszyce) i pluskwiaki równoskrzydłe (pluskwiaki).
W przypadku roślin wyższych metamorfoza to modyfikacja poszczególnych narządów w związku z ich funkcjami, a nie przekształcenie całego organizmu. Z reguły do procesu wchodzą organy szczątkowe, a nie w pełni ukształtowane. Metamorfozy roślinne równieżnazywane są modyfikacjami. Są to na przykład cebulki (na cebulę), ciernie (na kaktusy), czułki (na winogrona), kłącze (na imbir), bulwy (na ziemniaki) i wiele innych. Znaczenie metamorfozy dla roślin polega na ich adaptacji do warunków środowiskowych. Tak więc na przykład ciernie (zmodyfikowane liście), występujące w roślinach żyjących w gorącym klimacie, swoim kształtem pomagają ograniczyć parowanie z powierzchni liści.