蛹这种形态,究竟有何优势?蛹化后的昆虫还是原来的那只吗?

科学信仰 2023-05-10 10:08:10

完全变态昆虫的一生要经历一个特殊的阶段,就是“蛹”。

蛹这种形态,怎么看都不像是具有生存优势的,它待在那里,没有任何行动能力,也不具备任何防御手段,虽然蛹本身还算坚硬,但现实毕竟不是漫画,漫画世界里,蛹可以拥有坚不可摧的铁甲外壳,但在现实世界中,大多数动物都可以轻易将蛹破开。这就十分有趣了,生物本应向着更加有利于生存的方向进化,为什么昆虫会进化出蛹这种看似不利生存的形态呢?而且这种不利生存的形态在经历了4亿年的岁月变迁后,仍旧没有消失。

“蛹”这种形态能够保持下来,只有一个原因,那就是这种形态并不像表面上看起来那样不利生存,事实上它是存在生存优势的。

节肢动物从海洋来到陆地,大概是在4.8亿年以前的奥陶纪早期,显而易见,海洋与陆地的生存环境是存在着极大差别的,为了适应生存环境的改变,节肢动物必须要作出相应的改变。对于这些长期生活在海洋里的节肢动物而言,想要到陆地上生活,最迫切需要获得的一种能力就是行动力。

在海洋中自由惯了的节肢动物,如何能够将这种自由活动的能力拓展到陆地上来呢?

一个最简单的办法就是长出翅膀,于是一些节肢动物开始向这个方向进化,大约在距今4亿年以前,第一批拥有翅膀的家伙陆续出现了,从此,昆虫正式走上了历史的舞台。大约在距今3.6亿年以前,最擅长飞行的地球生命也完成了最终的蜕变,它就是蜻蜓。蜻蜓能够快速由一种水生节肢动物进化成最强的飞行能手,原因就在于它对自己的人生进行了分割,它依旧保留了幼虫水生的特性,成年后再逐渐发育成成虫,离开水域飞往蓝天。

以蜻蜓为代表的半变态发育昆虫,之所以能够由幼虫逐渐演变为成虫,是因为它们的上皮细胞保留了分化的能力,这些细胞就被称之为“成虫原基”。

在幼虫出生之后,每一次蜕皮都会迎来一次成虫原基的分化,在多次分化之后,就会最终发育出以翅膀为代表的成虫器官,从而完成彻底的蜕变。成虫原基虽然强大,但还不是最强大的,慢慢地,一些昆虫在成虫原基的基础上进化出了一种更为强大的组织细胞,它就是“成虫盘”。

成虫盘在昆虫幼虫早期胚胎形成时就已经存在于幼虫的体内了。

由于受到昆虫腺体分泌的保幼激素限制,这些成虫盘一开始并不会在幼虫体内发育,直到幼虫储备够了足够养分,保幼激素停止分泌,成虫盘便开始分化,此时幼虫会化身为蛹,在蛹之中,成虫盘逐渐分化为成虫的眼、唇、足、翅等器官,等到蛹化之时,一个完全不同的生命便出现了,这就是完全变态昆虫。人生很累,这主要是因为我们总是要同时应对生活中的各种不同问题,如果我们能够在某一阶段只面对某一问题,那么人生就会变得轻松许多,而昆虫的完全变态发育就做到了这一点,这就是它的优势所在。

在幼虫阶段,昆虫只需要做一件事,就是吃,而到了成虫阶段,它也只需要做一件事,就是繁衍。

所以完全变态昆虫的繁衍效率是非常高的,这使得它们即便拥有再多的天敌,也不会亡族灭种。完全变态昆虫的生存策略的确很完美,但是还有一个问题,既然成虫是由成虫盘分化发育而来的,那么蛹化后的昆虫还是原来的那只吗?应该说还是原来的那只。虽然从内脏器官到肢体和肌肉,蛹化的过程都进行了彻底地重构,但中枢神经系统却是一脉相承的,它并没有被重构替换。

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