一个毛毛虫如何变成蝴蝶呢?
要成为一只蝴蝶,毛毛虫首先分解了自身。但是这些细胞仍然存在,只是转变成了眼睛,翅膀,触角和其他成虫的结构。
还是孩子的时候,我们都了解过毛毛虫变蝴蝶的这个过程。这个故事通常始于一个刚从卵中孵化的非常饥饿的毛毛虫。毛毛虫,或更科学地称为幼虫,一般是和叶子一样的绿色,成长阶段会经历一系列的蜕皮。有一天,毛毛虫停止进食,倒挂从一根树枝或一片树叶上,然后吐丝并且旋转成为一个蚕茧或者说蜕皮成了蛹。在这防护罩内,毛毛虫从根本上改变它的身体,最终重生为蝴蝶或飞蛾。
但到这种根本性的变化到底是什么呢?毛毛虫是如何重新成为一只蝴蝶?茧蛹里面究竟发生了什么?
首先,毛毛虫要消化自身,释放酶来溶解所有的组织。如果你在适当的时候切开一个茧或蛹,你会看到毛毛虫汤渗出。但是蛹内并不完全是一种无定形的混乱。某些被称为【成虫盘】的细胞组织在消化过程中仍然存活。孵化前,当毛毛虫在其茧内仍处于发展阶段,它生长的成虫盘成为成虫的身体部位,比如成为一个成熟的蝴蝶或飞蛾的眼睛、翅膀、腿等等。在一些物种中,这些成虫盘在毛毛虫的整个生命中处于休眠状态;而在另一些物种中,成虫盘已经开始有成虫身体部位的形状,甚至在毛毛虫形成茧或蛹之前就有显现。有些毛毛虫身体里带着微小且简陋的翅膀走动,但是你只是看着它们是看不出来的。
一旦毛毛虫完全瓦解了它除成虫盘之外所有的组织,这些成虫盘将饮用包围着它们的富含蛋白质的“汤”,并快速细胞分裂形成翅膀,触角,腿,眼,生殖器和所有一个成年的蝴蝶或飞蛾有的器官。例如,果蝇的翅膀的成虫盘,可能只有50个细胞开始,变态到最终状态就增加至超过50,000个细胞。根据种类不同,某些毛毛虫的肌肉和神经系统在很大程度上保留在成人的蝴蝶中。一项研究表明,飞蛾记得它们在毛毛虫阶段学到的东西。
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