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昆蟲變*現象的演化

閱讀:160發布時間:2016-12-27

    因為堅持在今天已是*的常識而將人監禁似乎很,但是變*(一些動物在出生后跳躍性地改變它們身體的過程)現象*以來就引起了很多誤解和謬論。早在古埃及時代,人們就知道蠕蟲和蛆會長成成年昆蟲,但即使在今天,昆蟲變*現象的演化仍是一個真正的生物學謎題。一些科學家提出了稀奇古怪的起源傳說,比如唐納德·威廉姆斯(Donald Williamson)認為蝴蝶的羽化源自兩個不同的古代物種間一次偶然的雜交。這兩個物種中的一個在地面上蠕動,另一個在天空中翱翔。

    變*的確是一個奇異的過程,但是那些未經證實的推測卻不能成為變*演化的解釋。通過將化石證據和昆蟲的解剖、發育研究相結合,生物學家已經構建出了一個關于昆蟲變*起源的看似合理的解釋,盡管該理論仍在不斷的修改之中。地球歷*zui早的昆蟲并不會變*;它們從蛋中孵出來時的模樣在本質上就是微縮版的成蟲。然而,在2億8千萬年和3億年前之間,一些昆蟲的成長開始有了些不同——它們孵化出來的形態,與它們的成年版本相比,不光看著不像,行為也不同。這種轉變被證明是非常有益的:幼蟲和成蟲不再為了同一資源而競爭。變*是如此的成功,以致于到了今天,這個星球上有多達65%的物種是有變*現象的昆蟲。

    *變*似乎是由不*變*演變而來。在zui早的昆蟲化石上,可以看到這種昆蟲的發育方式更接近現代的無變*和不*變*昆蟲——它們的幼蟲與成蟲長得很像。然而,在2億8千萬年前的化石上,卻出現了一種不同的發育程序。大約在這個時候,一些昆蟲開始以不同于成蟲的形態從卵中孵出。它們看起來像蠕蟲,有豐*的身體和許多小腳。比如,在伊利諾斯州,古生物學家挖出了一只像是毛毛蟲和蟋蟀雜交的幼蟲,它的身體被長長的毛發覆蓋著。它生活在熱帶環境中,并且似乎在枯枝落葉下尋找食物。

    倘若敲除這個基因,毛毛蟲將永遠不會形成蛹并且不能變成蝴蝶,而同樣的基因對不*變*昆蟲的若蟲的蛻皮也起著重要作用,這就支持了認為若蟲與蛹相當的觀點。同樣地,前若蟲和幼蟲都具有高水平的保幼激素,*,這種激素會抑制成蟲特征的發育。在不*變*的昆蟲中,保幼激素水平在前若蟲蛻皮為若蟲前下降;而在*變*昆蟲中,高水平的保幼激素在幼蟲體內一直保持到結繭。不*變*向*變*的演化很可能與一個基因的調整有關。這一改變使胚胎比過去更久地沉浸在保幼激素中,并且使激素*保持一個高水平。

    無論變*現象是如何演化的,具有變*的昆蟲在這個星球上的龐大數目就說明了這種繁殖策略的成功。*變*的主要優點是消除了幼蟲和成蟲之間的競爭。幼蟲和成蟲占據著非常不同的生態位。蝴蝶流連于花叢間,尋覓花蜜和伴侶,而毛毛蟲則埋頭享用樹葉,對繁殖*沒有興趣。因為幼蟲和成蟲并不為地盤或資源相互競爭,它們大部分都可以共同生存,不像那些成蟲與幼蟲爭奪同一個地方和同樣的食物的昆蟲。歸根結底,昆蟲變*的演化可以用生物產生許多驚人轉變的動力來解釋:生存。


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