昆虫所经历的一切,比我们想象的还要奇怪
小时候,国务院宿舍的大院外面,有几棵我也能撼动的小榆树,一脚踹上去,金龟子会噼里啪啦的掉下来,什么时候去什么时候有,无穷无尽。那时,我非常想知道它们到底是什么?这种好奇心促使我用零花钱买了一本书。
从那时起,探索自然成为一种爱好,一直持续到今天。昆虫当然也是其中的一部分。
变形记昆虫很小,但它们占动物物种的百分之八十以上。
它们具有特殊的魔力:昆虫中的大多数都经历了「完全变态Metamorphosis」——喜爱读书的朋友会立刻联想到卡夫卡的同名小说《Metamorphosis》,中文译名《变形记》。
可爱的小瓢虫、美丽的蝴蝶、威猛的独角仙,它们的生活始于匍匐在地的丑陋爬行者。
一些鱼类(鳗鱼)和两栖动物(青蛙)也会经历变态过程(哺乳动物永远不会!),但由于昆虫有外骨骼——它们的转变发生在看不见的地方——于是,当成年生物出现并完全成型时,展现出天渊之别。
大家都做过养蚕蛾的作业:起初,它是一只小毛毛虫,然后它蜕皮四次,在此期间,它长到原来的几百倍,将自己包裹在丝绸的茧中,变成一只没有功能性嘴巴的大飞蛾,不能进食,脑子里全是传宗接代那点事儿。
在看不见的地方,发生了什么?幼虫到成虫的过渡过程中神经连接是如何改变的?什么被重塑,什么被破坏,什么被重新生成?
从解剖学的细节上看,神经元连接没有任何连续性。虽然大脑是一个现代科学依然并不很懂的复杂的地方,但是,在简单的层面上,这些神经元关系被打乱了,消失了。
基本上,虽然我们嘴上说“我心里难受”,但大家都接受我们的“自我”位于大脑中。
因此,昆虫的完全变态让人不禁联想到经典的哲学问题:如果每块木板和零件都被更换了一遍,船是否还保持不变;被爆头,再生一颗头——我是谁,谁是我?
成功的进化之匙抛开哲学问题,完全变态是怎么进化出来的?
有许多假设。
在石炭纪早期(大约3.75亿前),一米长的蝎子四处游走时,昆虫不知何故长出了翅膀。在接下来的大约五千万年的时间里,没有其它生物飞翔——昆虫是天空之主。
化石表明,昆虫幼年的小翅膀很容易受到损害。
一种进化的解决方案是让翅膀在受保护的翼垫内发育。当昆虫成年时,翅膀就会出现,这是我们今天在蚱蜢和蝉等动物身上看到的生长模式。这是一种变化、一种蜕变——但它被称为「不完全变态」,不像毛毛虫变成蝴蝶的经典例子那样戏剧化。
说到这里,上学时老师讲过的一个例子让猫子记忆尤新:在19世纪,一位博物学家在智利被捕,因为他将毛毛虫留给一个女孩并告诉她,如果她好好投喂,毛毛虫就会变成蝴蝶。这被没文化的市长当作了异端邪说。
翅膀发育数千万年后,出现了「完全变态」。然后昆虫在多样化和数量方面爆炸了,蚂蚁、蜜蜂、苍蝇、蚊子、飞蛾——这些非常成功的种群都经历了彻底的蜕变,并且都有一个共同的祖先。
什么样的奖励让它们甘愿彻头彻尾地改变自我?
好处似乎显而易见。
如果你看一个不完全变态的例子,比如蚱蜢——小蚱蜢和成年蚱蜢吃同样的东西,所以在争夺资源。突然之间,通过蜕变就可以分离资源:毛毛虫会吃树叶,蝴蝶会以花蜜为食。
更重要的是,短命的幼虫可以适应吃短暂的食物来源,比如腐烂的水果上的果蝇,或牛粪上的蜣螂。
写在最后最后要说的是,虽然在完全变态期间,所有的神经元链接都断掉了,被修剪被重组。但,年的一项研究指出,实验室里,当飞蛾羽化之后,它们依然能记住自己作为毛毛虫时学到的东西。
大脑如此神奇。
作者感谢你的
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