化蛹成蝶,听起来很美好但连脑子都要重组
图片:Public Domain毛毛虫在蛹中是如何变成蝴蝶的?
其实想象一下,毛毛虫变成蝴蝶应该是这个世界上最奇妙的一个生命变化过程了,一个只会爬的毛毛虫在短短的几周内变成了会飞的家伙,不停吃叶子的消化系统变成了以吸食液体为主的消化系统,真的可谓是翻天覆地的变化!!!!
可是在短短一周到几周的时间内(很大程度上取决于毛毛虫的物种和环境温度),鬼知道毛毛虫经历了什么!!!
出于好奇,因为我们实验室也有养毛毛虫用于实验,我就打开了几只看了一下。
这个是完整的蛹
但是用尖锐的针轻轻戳破就是这种绿色的液体喷出来
完全打开后发现基本全是绿色的液体,很少能发现成完整形态的器官,可以肯定的是在这个阶段,虫蛹的体内经历着剧烈的分解和重组工作,很多细胞会被从已有的组织上消化掉,被用来重组身体其他的器官,发展新的功能。
比如毛毛虫的肌肉组织,大多数就被消化成单独的细胞,然后用于体内其他新组织的合成,但是在这个过程中,有的器官则没有多大的变化。举几个文献里面看到的例子。
第一个是用一种叫做 micro-CT 技术扫描虫蛹的实验,实验过程中可以用 X 光分层扫描同一个虫蛹,然后将每一层扫描结果合成 3D 立体图形,揭示了虫蛹在变化过程中,那些组织发生了什么变化
图中,竖排的是同一个虫蛹在第 1,4,7,10,13 天的变化,横排是三个不同的扫面角度。
红色的是虫子的消化系统,可以看出在开始的几天,虫子的消化道迅速的变小,同时变窄,表示在成虫中,进食的功能不在需要像幼虫时那样的消化系统了
蓝色的是虫子的呼吸气管,可以看出这些蓝色的结构虽然没有发生剧烈的变化,但是管子变得更加多粗壮,能为成年的虫子提供更多的“血液/体液”循环,来适应飞行的功能。
第二个是文献里面一个毛毛虫和蝴蝶脑子大小的对比
可以看出,a 是毛毛虫的脑子,b 是蝴蝶的脑子,相比于毛毛虫,蝴蝶的脑子更加的复杂,关于视觉,嗅觉和运动能力的区域更加的复杂,但是在幼虫中这些区域是非常小的,甚至是消失的,可见脑子在虫蛹期,也发生了翻天覆地的变化。
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