毛毛蟲(chóng)變?yōu)楹梢哉f(shuō)是這個(gè)世界上最奇妙的生命變化過(guò)程了,試想,一條吃樹(shù)葉和爬行的毛毛蟲(chóng),在幾周內就變成了一個(gè)會(huì )飛和吸食花蜜為生的家伙,它的消化系統、神經(jīng)系統完全變了個(gè)樣,不得不讓人感嘆大自然之神奇,今天微光就帶大家來(lái)了解一下毛毛蟲(chóng)在這個(gè)過(guò)程中究竟經(jīng)歷了什么。
破繭成蝶是一次神奇的生命蛻變
毛毛蟲(chóng)變蝴蝶的過(guò)程在生物學(xué)上有一個(gè)學(xué)名,叫做全變態(tài),有這種特性的昆蟲(chóng)很多,如鱗翅目、雙翅目、鞘翅目、膜翅目等,它們都有一個(gè)幼蟲(chóng)與成蟲(chóng)間的過(guò)渡期--繭,在這個(gè)時(shí)期,幼蟲(chóng)其實(shí)不是像我們想象的那樣慢慢從身體中長(cháng)出翅膀、觸角,然后慢慢變?yōu)槌上x(chóng)的,而是將其身體的大部分融化掉,變成粘稠的液體,然后再從這些液體中慢慢形成成蟲(chóng)!
蛹里并沒(méi)有形成中的成蟲(chóng),只有一些濃稠的液體
蝴蝶雖然是由毛毛蟲(chóng)變來(lái)的,但蝴蝶的很多器官卻并非由毛毛蟲(chóng)的器官直接變化而成,而是由一些特定的細胞群發(fā)育而成,這種特殊的細胞群被稱(chēng)為器官芽,在繭中 ,幼蟲(chóng)身體的大部分組織、肌肉和器官等融化為營(yíng)養液,這些養分供給給浸泡在營(yíng)養液中的器官芽,器官芽漸漸長(cháng)大這才形成了蝴蝶的各個(gè)器官。
成蟲(chóng)身體的很多器官都是有器官芽長(cháng)成
哈佛大學(xué)的生物學(xué)家卡爾威廉姆斯做了一個(gè)有趣的實(shí)驗,他拿了四只同年生的同種蛾的蛹,分別編號為1、2、3、4,1作為參照物不做任何處理,2被從中間切開(kāi)兩邊切開(kāi)分別用玻璃片蓋上,3被從中間切開(kāi)再用導管將兩部分連接,使得中間的液體能自由流動(dòng),4則在3的基礎上加了在導管中間用一個(gè)小球阻隔液體流動(dòng)。
4個(gè)實(shí)驗蛹分別作了不同的處理
十來(lái)天后的結果十分有趣,1當然順利化蛾,2只有上半部分變?yōu)榱硕辏?最為詭異,竟然變?yōu)榱艘恢敝虚g由導管連接的怪異飛蛾,而4沒(méi)有任何反應,實(shí)驗結果似乎表明蛹的上半部分主導著(zhù)這場(chǎng)神奇的變化,而器官芽之間通過(guò)營(yíng)養液似乎有著(zhù)某種聯(lián)系從而能協(xié)同變化,這種聯(lián)系被打破也會(huì )導致化蝶失敗。
實(shí)驗結果的真實(shí)圖片
還有一個(gè)值得注意的細節,就是化蝶后腦部的變化。從下圖中可以看出,a是毛毛蟲(chóng)的腦子,b是蝴蝶的腦子,相比于毛毛蟲(chóng),蝴蝶大腦容量要大得多結構也復雜得多,在幼蟲(chóng)身上極小甚至沒(méi)有的聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、運動(dòng)能力等神經(jīng)都得到了大幅度提升,可見(jiàn)化蝶過(guò)程也為蝴蝶以后的快速飛行創(chuàng )造好了硬件基礎。
a中的是毛毛蟲(chóng)的腦結構,b中的是蝴蝶的腦結構
其實(shí)變態(tài)發(fā)育是十分有助于物種生存的進(jìn)化,幼蟲(chóng)階段只要不停地吃吃吃,不停地積攢能量;成蟲(chóng)階段獲得強大的運動(dòng)能力后主要任務(wù)就是尋找同類(lèi)完成繁衍,同時(shí)還能使得同類(lèi)間在空間和食物上的競爭變小,這真是一個(gè)聰明至極的辦法。