毛毛蟲化繭成蝶,中間發生了什麼?美麗的蛻變背後都是殘酷

2020-12-24 野生動物自然君

全文字數:2154字,閱讀時間:約為4-6分鐘,標註:重點內容已標註,可快速瀏覽

我小的時候上科學課,有一個環節是肯定要做的,那就是飼養蠶寶寶。那個時候我對於這些可愛的小蟲子傾注了相當多的精力,只是養著養著,這些蠶寶寶變得不愛動彈了。直到有一天我發現盒子裡突然不見了它們的蹤影,有的只是一個個白色的橢圓球體。

那時候的我以為蠶寶寶死了,抱著盒子在那鬼哭狼嚎。父母則告訴我蠶寶寶並沒有離我而去,不信的話可以過段時間再來看看這個盒子。

當時我將父母的話當做金科玉律,真的就一直抱著盒子在那苦等。然後……一天下午從盒子裡鑽出了一大群撲稜蛾子,又再次把我嚇哭了。

現在想來,這也算是童年的一件趣事。自那之後,我對於昆蟲結繭產生了濃厚的興趣。原本花花綠綠、白白胖胖的毛毛蟲,為什麼在結繭或化蛹之後就能長出翅膀呢?

這樣的問題一直盤旋在我的心中,於是在以後的日子裡,我不停地學習相關知識。終於有一天,我了解到了昆蟲化蛹的秘密。

只不過是個秘密同樣把我嚇得不輕,雖然不至於如小時候那般幼稚地哭出來,但也足以稱得上是三觀崩碎,呆立當場。

飛行與蛻皮的悖論

昆蟲所在的昆蟲綱是動物界的第一大綱,裡面有著各種「妖魔鬼怪」,長什麼樣的都有。但儘管如此,它們還是有著一些相似的特徵,比如頭胸腹的結構,比如六條腿,比如外骨骼。

外骨骼也就是我們常說的昆蟲的甲殼,雖然在我們人類眼中看來就是甲殼並不算多麼堅固,但在自然界當中,還算是比較好的防禦了。

如果說甲殼的存在,幫助昆蟲的生存機率大大提高的話。那用於飛行的翅膀,則幫助昆蟲們在自然界當中站穩了腳跟,甚至在某些時期中封神。

各位可不要小看了昆蟲的翅膀,雖然鳥類以及哺乳動物中的蝙蝠都會飛行,但這樣的飛行是依靠改變前肢實現的,想要有一個翅膀就必須放棄一對臂膀。

可是昆蟲的翅膀是長在它們的背面,對於胸部的六條腿絲毫沒有什麼影響。也就是說當其他動物辛辛苦苦改造身體獲得飛行能力時,昆蟲們卻如同開局就送了把屠龍寶刀,簡直比外掛還外掛。

不過,昆蟲的翅膀也並非沒有弱點。因為沒有肌肉來輔助飛行,所以昆蟲的翅膀就必須變得足夠的輕,足夠的薄,用快速扇動空氣的方式來抵抗重力。

另一方面,昆蟲想要繼續長大,就必須得不斷突破外骨骼的限制,所以在長成成蟲之前,它們都需要經歷不斷的蛻皮。

這樣一來,昆蟲就遇到了一個前所未有的難題。

既然翅膀很薄,就意味著它很容易在蛻皮過程中受傷,並且只要一受傷就再也無法承擔飛行的功能。所以,這就形成了一個飛行與蛻皮的悖論:想要蛻皮就不能有翅膀,想要有翅膀就不能蛻皮。

那麼有沒有什麼辦法讓昆蟲一出生就擁有翅膀呢?

用「變態」來解決問題

各位可不要想歪了,這裡說的變態不是那個變態,而是我們初中生物課上所說的「形態改變」。

有關昆蟲的變態,我們可以將其分為增節變態、表變態、不完全變態、完全變態。而想要一出生就擁有翅膀,只能依靠完全變態來實現,所以今天我就以毛毛蟲變成蝴蝶為例,給大家講講完全變態的秘密。

如果從樸素的想法來看,毛毛蟲化蛹變成蝴蝶,那毛毛蟲肯定就是蝴蝶的幼蟲,它在化蛹的時候長出翅膀,然後破蛹而出從此飛向天空。

可我卻告訴大家,這樣的想法有著兩個錯誤,首先毛毛蟲從嚴格意義上來講並不能算是蝴蝶的幼蟲,其次在蟲繭裡發生的事情也不僅僅是長出翅膀這麼簡單。

你以為化繭成蝶很勵志?那只是童話,真正的現實卻是充滿了詭異與殘酷!

通過解剖,我們可以發現毛毛蟲體內存在一些微小而透明的盤狀結構,這些東西被稱為「成蟲盤」。它們其實是一些還沒有分化的細胞,並且一直處於休眠狀態。

當毛毛蟲不停啃食樹葉時,這不僅在給自己提供能量,也為這些成蟲盤提供了能量。這樣的日子一直要持續到毛毛蟲的發育後期,在那個時候毛毛蟲已經準備要化蛹了,而它體內的蟲盤也漸漸開始成熟,漸漸能夠看出翅膀等器官的雛形。

各位注意,這個時候令人震驚的事情才剛剛發生:只要蟲繭成型,毛毛蟲的身體就會迅速崩潰,身體的細胞迅速死亡,直至瓦解成一大團富含營養的濃漿。

這些富含營養的濃漿會給那些初具形狀的器官提供能量,以便讓它們繼續發育。這些器官在營養的供給之下,會從原本分裂的狀態漸漸組合在一起,並且分化出呼吸系統和消化系統,最終拼成一個蝴蝶的樣子。

是的,從某些意義上來講,當毛毛蟲開始分解身體的時候,它就已經死了。而原本休眠在體內的成蟲盤在吸收了毛毛蟲的身體後,才長成了美麗的蝴蝶。

舉個比較極端的例子,這就好比小時候的你不停地吃吃喝喝,到了一定時候,你的身體突然就分解了,然後一些細胞藉此吸收營養重新組成了一個成年的你。

現在大家明白我當初為什麼會呆在當場吧,毫不誇張地說,毛毛蟲生存的意義就是為體內的成蟲盤提供足夠的營養。成蟲盤才是幼年的蝴蝶,而毛毛蟲只是一個工具罷了。

也許從這個角度上來看,昆蟲的變態發育好像真的有些「變態」。

事實上不僅是毛毛蟲,我們所能見到的所有完全變態昆蟲的發育模式都是如此:利用一個進食機器(毛毛蟲),給自己的幼體供養能量(成蟲盤),最後破體而出。

這樣的方式看起來很殘忍,但我們也不得不承認它非常的有效。昆蟲綱總共將近30個目,其中有10個目是完全變態昆蟲,而它們佔據了地球動物總量的70%以上。

除了在數量上佔據了絕對優勢外,完全變態昆蟲還在傳承上佔據了絕對的優勢。我們從石炭紀開始就能看到它們的身影,3億多年的時光當中,它們經歷了起起伏伏,如今依舊盤旋在天空當中,堪稱動物界的大贏家。

所以啊,我一直認為世界上美妙的藝術有很多,而動物的演化絕對可以算得上是其中之一,大家覺得呢?

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