昆蟲:一定要變態發育嗎?

昆蟲 , 很可能是目前這個世界上最興盛的生物類群了 , 它們的物種數量超過了已知動物物種數的60% , 占到地球已知物種數量的大約一半 。 這個類群的一個顯著特點便是變態發育 , 其中的“完全變態”更是分成了卵、幼蟲、蛹、成蟲四個發育階段 , 那昆蟲為什么要在自然進化中選擇變態發育呢?
昆蟲 , 各種變態!
所謂的變態發育 , 說的是在出生后 , 幼體和成體在生理結構和行為習性上差距都比較大 , 而從幼體變成成體的過程中會經歷短暫的“變形”過程 , “躍遷”成另一種生活模式 , 甚至有的時候給人的感覺 , 幼體和成體似乎是兩種完全不同的生物的樣子 , 比如幼蟲是“面目可憎”的毛毛蟲 , 而成蟲卻變成了天空中的花蝴蝶……
不過 , 昆蟲類六足動物的變態發育種類繁多 , 大致可以分成增節變態、表變態、原變態、不完全變態和完全變態五大類 , 在不完全變態里還可以分成半變態、漸變態、新變態等各種變態……粗略說的話 , 不完全變態和完全變態是最常見到的 , 它們是有翅昆蟲的主要發育方式 。 絕大部分昆蟲都是有翅的 , 即使螞蟻和白蟻這些看起來只在地上爬的家伙 , 它們王國中的“公主”和“王子”也是生有翅膀的 。
不完全變態發育的特征是幼體(若蟲)和成蟲的生活習性接近 , 只是幼體體型較小 , 生殖器官和翅沒有完全發育 , 比如蝗蟲、蟋蟀、螽斯(如蟈蟈)、蜻蜓、蟬等都是這樣的發育方式 。 不完全變態要精力卵、若蟲和成蟲三個階段 , 蜻蜓等在水中生活的幼體用鰓呼吸 , 也稱為稚蟲 。

昆蟲:一定要變態發育嗎?



【昆蟲:一定要變態發育嗎?】
昆蟲:一定要變態發育嗎?



而完全變態發育則要經過卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段 , 幼蟲的棲息環境和食性往往有顯著不同 , 形態上也有明顯的差別 。 蛹是從幼蟲轉變為成蟲的過渡狀態 , 不吃不動 , 體內卻在經歷著巨大的變化 , 這是完全變態發育的最重要特點 。 甲蟲、蝴蝶、蛾子、蜂類、蚊蠅、螞蟻等等都是完全變態發育昆蟲 。
昆蟲:一定要變態發育嗎?



需要注意的是 , 在不完全變態中有一種特殊的發育方式 , 稱為新變態 。 這種發育方式的最末期若蟲不僅部分類型不取食 , 也在不同程度上不再運動 , 也被稱為擬蛹 , 這暗示著蛹的起源 。 新變態 , 很可能是從不完全變態發育到完全變態發育的中間類型 。
昆蟲 , 何以變態?

以完全分變態發育為例 , 昆蟲一生當中要經過多次蛻皮才能成為成蟲 , 達到一定蛻皮次數 , 才能變成蛹 。 這一過程受到其體內激素的調節 , 頭部的咽側體分泌保幼激素 , 胸部的前胸腺分泌蛻皮激素 , 前者使其保持幼蟲狀態 , 后者則促使其向成蟲轉變 , 促使蟲子不斷蛻皮……如果兩者平衡 , 就能夠正常地發育為成體 。 如果向幼蟲的食物中摻入過量的蛻皮激素 , 這種平衡狀態就會被打破 , 于是蟲子不停的蛻皮 , 然后蛻死了……而保幼激素則可以使昆蟲發育不全 , 產生不孕現象 , 從而使種族滅絕 。 這就是號稱“第三代殺蟲劑”的基本原理……
如果我們認真分析進行完全變態發育的昆蟲類型 , 我們發現一個有趣的現象 , 這些昆蟲類群當中至少有部分是傳粉昆蟲 , 蛾子和蝴蝶類則幾乎無一例外 。 這在某種程度上暗示了一種有趣的可能 , 在進化的某個階段 , 植物與昆蟲的某些祖先達成了妥協——昆蟲隨著被子植物的興起而繁盛的 , 雙方互相促進 , 在更深的層次上達到了某種合作 , 也就是 , 植物幫著昆蟲喂養幼蟲 , 允許其取食枝葉 , 而成蟲則為植物傳播花粉 。 于是 , 幼蟲和成蟲這兩個主要發育階段在億萬年的進化過程中 , 走向了吃貨和飛行健將的兩個極端 , 一部糾纏在物種之間的愛恨情仇的大戲 , 也在演化史上拉開了……

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