yanzi.wang 发表于 2015-3-14 14:37:08

昆虫变态的根本机制

本帖最后由 yanzi.wang 于 2015-3-14 14:41 编辑

昆虫的变态    昆虫是一类高度多样性的物种,发育行为却很变态,都不好好长,有些还好,从小就和爸妈长的差不多,有些就不好说了。。。。美丽的蝴蝶妈妈生下的毛毛虫宝宝,估计突然看一眼自己的孩子,当妈的都不认识    那,要讲传统的昆虫变态发育,无非分为三大类
1、无变态:仔虫--成虫(衣鱼)(一条衣鱼的一生里会经历大约八次脱皮;不过衣鱼不断生长,一年脱皮四次也不足为奇。幼虫与成虫仅有大小差异,生活习性相同)
2、直接变态
                  2.1半变态:卵--稚虫--成虫(蜻蜓)
                  2.2前变态:卵--稚虫--亚成虫--成虫(蜉蝣fu you)(蜉蝣先是蜕皮出水变成亚成虫的样子,飞出来之后,找合适的地方,再一次蜕皮为成虫)
                  2.3渐变态:卵--若虫--成虫(蚂蚱、螳螂、斑衣蜡蝉等等)

3、间接变态
                  3.1完全变态:卵--幼虫--蛹--成虫(蝶、蛾)
                  3.2过变态:卵--幼虫--拟蛹期--蛹--成虫(虎甲、芫菁(yuan jing))

这里面,就是一个过变态不好理解:真正的成虫和末龄幼虫之间有个可以高度自由活动的假蛹阶段。

      实际上还有一些小类,比如芫菁(yuan jing)实际上属于 复变态      而很多寄生蜂是属于 多变态      我只是带大家回忆下,你们高中生物的课程,相信很多人都背过这些分类,麻烦死了。。。。。。。。。。。。。。分界线。。。。。。。。。。。。。。。。
      以上,大家理解的,认知的,这样那样的变态,其实不存在所谓的各种变态      这样分,只是方便大家去理解而已      而真正所有昆虫的发育,其内部机制,是完全一样的      我们姑且把变态发育就笼统的分成两类,完全变态(有蛹期)和不完全变态(无蛹期),然后,我带大家再来从卵开始,理一理      先说卵      受精后的卵,发育出一个胚胎,胚胎在吸收了卵内的营养物质以后,逐渐发育成熟,然后破卵而出,这是我们观察到的现象       实际上,这个现象底下,胚胎干了一些事,没有告诉你      我现在说的是所有昆虫的卵哈      卵发育出胚胎后,这个胚胎,我们可以称它为“原幼虫”      而所有昆虫的原幼虫阶段,其实长的都非常相似,就跟我们人类的胚胎和老鼠的相差无几,这些原幼虫,都是一个样子----------蠕虫样      原幼虫在卵内,要决定两个至关重要的事      1,在体内安置一套父母样子的资料,我们称为:成虫盘。不好理解的话,这样说,就是父母把自己的样子,行为,爱好等等资料,全部打包成一个压缩文件,然后通过卵,存在原幼虫体内      原幼虫在孵化前,需要决定的第一个事就是,要不要点开这个压缩文件--成虫盘
      如果,原幼虫,决定在孵化前就点开,那么,一件神奇的事就出现了。原幼虫在卵内,在孵化前,会蜕一次皮大家注意。。。      是在卵内,就蜕一次皮       蜕皮后,出来,就是父母的样子了,只是,营养不够,需要吃东西继续长。这就是若虫。它在卵里就完成了变态过程。卵内,从原幼虫(蠕虫型),蜕皮成小成虫型(若虫),这个过程,其实,已经完成了 “变态过程”!      剩下的,孵化后的小成虫(若虫),只是在继续“发育”而已      发育和变态,是两个概念哈,是受激素控制的两种现象哈
      如果,原幼虫在卵内,收到了父母的压缩文件,但并不点开,那么孵化出来的,其实还是,原幼虫。。。只是我们称它为 幼虫      所有幼虫,或多或少都保持原幼虫的样子-------蠕虫型      幼虫继续取食,不断的发育,然后到化蛹前,这个过程,其实,只是发育,不是变态 。而直到化蛹的时候,才进入“变态”。这时候,才想起压缩包,才去点开      点开后,在蛹里,从新溶解后,按说明书重新组装成成虫。      
      那么,如果我们把卵-若虫-成虫 这个对应到 卵-幼虫-蛹-成虫,那么,蝴蝶也好,甲虫也好,他们卵-幼虫-化蛹前整个过程,其实只相当于蝽啊,蝉啊,从卵里孵化出来那一瞬间      或者这样说,卵-幼虫-化蛹,整个这个区间,都可以广义的理解为,卵期!!!!!!!!!      或者更粗暴的说,蛹,就是第二个卵!
      为什么理解为卵期,因为,原幼虫到幼虫到蛹,实际上是因为第一个卵,卵内营养不够,原幼虫决定先离开卵,去卵外取食,继续发育(注意,不是变态),发育到营养够了,再把自己还原为“卵”---蛹。化蛹后,才开始做 卵-若虫-成虫,这个阶段的事      蛹,只是不活泼,不取食,高度压缩时长的"若虫"阶段,而若虫,只是活泼的,取食的,蛹,而已!!!      那么,所有昆虫的变态发育,其实都是一样的一条线,我们来拉一个时间轴      卵--胚胎期(卵内)--原幼虫期(卵内或卵外)--若虫期(卵内-叫前若虫,或卵外-会动的叫若虫,不会动的叫蛹)--成虫期      ok,这条线理出来后,可以套用到所有变态类型上,其实,都是这一套,只是,每个时期的长短在变化      这些长短变化,外在的表现出来的表象,就是大家看到的,所谓的,各种变态类型
那稚虫和若虫的区别又在哪里??      所以,我们来看看,为什么学术上,若虫,幼虫两者是不能混叫的,严格区分开,因为,这两者,不是对应的你看到的同一个阶段      一个已经点开压缩包了……一个还没点开。而且,这两者,所有昆虫都经历了      稚虫也好,仔虫也好,都是广义的若虫      昆虫,都会经历真正的 幼虫 阶段和 若虫阶段      只是,完全变态类的,幼虫阶段从卵内的原幼虫开始,到化蛹前,都是幼虫阶段      对应的,不完全变态类的,把这个幼虫阶段压缩到卵内就完成了      发育学来看,若虫和蛹是同源      不完全变态的若虫期,相当于完全变态的蛹期      也就是说,完全变态也有若虫期,只是这个若虫形态不吃不喝了,我们称为蛹而已。      不能说若虫=蛹,但可以说 若虫期=蛹期
      那么,原始昆虫,其实都是,孵化后,出来是若虫期,然后逐渐成虫,为什么,后来又演化出了,把原幼虫期延长到卵外发育呢? 后来的演化规律是 把原幼虫期延长到卵外发育,同时压缩若虫期,成蛹的形态,并且不吃不喝。为什么?为什么不吃不喝?      因为,如果是若虫到成虫,那么,父母和子女的食物来源,是一致的,就会种内竞争,而 把原幼虫期延长到卵外,则可以和成虫分别占领两个生态位。真正要到和父母吃一样东西的若虫期时,就干脆变成蛹,不吃不喝了。
      最后,感谢下西雅图华盛顿大学的林恩·里迪福德(Lynn Riddiford)和詹姆斯·杜鲁门(James Truman)完成的对这个命题的整理

yingniy 发表于 2015-3-14 15:09:45

说得真清楚,比各种变态好理解多了

childmao 发表于 2015-3-14 17:12:36

学习了。谢谢。

quack008 发表于 2015-3-15 14:15:48

收藏。谢谢!

fuzhong65929 发表于 2015-3-17 13:08:55

几天没看科学版,版主居然老早就更新了!啊呀,作为学生我太惭愧了!
压缩包的比喻真是太形象了,一下把那些搞不清楚的各种变态过程弄清晰了。
一开始看第一段的时候过去痛苦的分类学回忆又回来了,没想到接下来就简单易懂了。
这真是一堂好棒的昆虫课!
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