变态是如何进化的?

虽然这看起来像是一个全有或全无的过程,但昆虫的变态很可能是通过逐渐的进化变化而出现的。

来源:LiveScience

当毛毛虫从卵中孵化出来时,它会在生命的最初几周内尽可能多地进食。然后,它倒挂在叶子或茎上,脱落外皮,露出蛹。在内部,毛毛虫的身体分解,称为成虫盘的特殊细胞开始形成即将出现的蝴蝶的框架。几周之内,它将准备好交配并重新开始这个过程。

变形的过程是如此的奇怪,就像科幻小说一样。那么,这种奇特的生命周期最初是如何演化的呢?

变态

答案可以追溯到大约 4.8 亿年前,地球上最早的昆虫。化石证据表明,这些虫子在其一生中并没有经历重大的变质变化。它们只是从卵中诞生,成为成年个体的较小版本。随着年龄的增长,它们的皮肤会变得越来越大。今天,仍然有一些昆虫不经历变态,例如蠹鱼(Lepisma saccharinum)和跳鬃尾鱼(古颌目)。

4.8 亿年前 昆虫 化石证据表明 Lepisma saccharinum

但根据生物学家、华盛顿大学名誉教授詹姆斯·杜鲁门 (James Truman) 的说法,大约 4 亿年前,情况发生了变化。微小的基因突变导致昆虫的成年期和幼年期看起来不同——这种现象称为不完全变态。经历不完全变态的昆虫(称为半变态昆虫)不是以成年体的微小版本孵化,而是在所谓的若虫阶段开始它们的生活。

詹姆斯·杜鲁门 四亿年前 遗传

“父母的身份绝不会反映在年轻人的身份中。根本没有相似之处,”杜鲁门告诉《生活科学》。 “‘幼虫’的[拉丁]术语意思是‘面具’,事实上,幼虫阶段掩盖了成虫阶段。”

一只成年沙漠蝗虫旁边有两只若虫。 CC BY 2.0 月神蛾