6月份就要到了,晚上在公園裡散步的時候漸漸又能找到剛從地裡爬出來,準備羽化的“知了猴”(蟬的終齡若蟲),在樹上也開始能找到它們羽化後留下的蟬蛻了。
在蟬蛻裡面,總是有一些白色的細絲,這是什麼呢?
蟬蛻
為了查明這個奇怪的東西,小編可下了大功夫,沒想到竟然在一篇文獻中發現了這樣一句驚悚的話:“昆蟲蛻皮,類似于你的肺被拽出來!”想象一下,這可真是太吓人了。
昆蟲蛻皮真的這麼可怕嗎?蛻皮到底是怎麼回事?今天,我們就來看一看。
蛻皮與長大蛻皮也叫脫皮,對于一些長着堅硬甲殼的動物來說也叫脫殼。這種情況在節肢動物、兩栖動物和爬行動物之中都有存在。
某些動物的外表皮不能随着身體生長,因此當它們的身體長大時,就要更換身體表面的這層尺寸固定的“外衣”,這就是所謂的蛻皮。
當然,蛻皮的因素不隻是和生長有關,也和發育有關,不完全變态發育的昆蟲會在羽化時蛻皮,一些物種的身體大小在蛻皮前後往往沒有明顯的增大,隻是發育出了翅膀,這點我們在後面慢慢說。
蛻皮的蠍子
蛻皮後身體長大的現象在甲殼動物身上表現得比較明顯。飼養過鳌蝦和螃蟹的小夥伴往往會看到這樣的場景:當它們蛻皮後,飼養缸裡會出現一大一小“兩隻“動物,大的那隻是“真身”,稍小的則是它剛蛻下來的外殼。
蛻皮的椰子蟹
對于昆蟲幼蟲,有時候我們會産生它們明明沒有蛻皮,但是卻長大了很多的錯覺,例如獨角仙和鍬甲等甲蟲的幼蟲,以及蝴蝶和蛾的幼蟲等。這些幼蟲明明沒有蛻皮,但是身體卻變得越來越大。
其實,這些幼蟲的外皮并沒有變化,隻不過當它們在上一次蛻皮的時候已經給自己換上了延展性非常好的“新外衣”,這樣一來當幼蟲不斷進食,這件“外衣”就會像氣球一樣被撐大,讓它們能在身體内儲存足夠的能量進行下一階段的發育,直至下一次蛻皮。
兩栖動物和爬行動物我們知道蛇、蜥蜴和蛙等兩栖和爬行動物也會蛻皮,不過它們的蛻皮機制與後面要說的昆蟲和甲殼動物并不相同。它們的表皮是皮膚角質化的産物,随着生長,這層角質外皮會變得越來越緊,這時候就需要蛻掉原本的角質外皮,換上新的“外衣”,來适應新長大的身體。
正在蛻皮的蛇
蛇在快要蛻皮的時候,眼睛部分的角質層(brille)會變得渾濁,稱為“蒙眼”。這時候的蛇無法看清周圍,因此在快要蛻皮的時候,蛇的性情會變得暴躁而富有攻擊性,畢竟看不見周圍,心裡發慌嘛。
蛻皮前蒙眼的蛇
大部分蛇蛻皮的時候,會用頭部摩擦石塊等堅硬的物體,然後像脫掉長筒襪一樣蛻下一張完整的皮。
蜥蜴蛻皮時,舊皮會裂成很多小塊脫落,很多蜥蜴還會把自己蛻下的皮吃掉以補充鈣和其他營養成分。
大型蟒蚺類蛻皮時也是一塊一塊脫落的,不過它們不會吃自己蛻下來的舊皮。
正在蛻皮的蜥蜴,可以看到綠色的新皮
兩栖動物會定期蛻皮,它們也會把蛻掉的舊皮吃掉,有的種類會蛻下比較完整的皮,有些則也是一塊一塊地蛻皮。
一隻蛙正在吃自己蛻下來的皮
昆蟲的蛻皮包括昆蟲在内,節肢動物的蛻皮根據蛻皮的性質大緻可以分成三類:伴随着生長的蛻皮叫做生長脫皮;老熟幼蟲或若蟲蛻皮後變為蛹或成蟲的過程稱為變态脫皮;還有些昆蟲可能會因環境改變而增加的蛻皮次數稱,這種被稱為生态脫皮。
對于昆蟲來說,生長蛻皮和變态蛻皮很常見,而生态蛻皮則相對比較罕見。
完全變态發育的昆蟲的一生分為卵、幼蟲、蛹、成蟲等幾個階段,在幼蟲階段,它們會多次蛻皮;從幼蟲轉變為蛹,蛹羽化成為成蟲的變态過程也要蛻皮。
不完全變态發育的昆蟲則是有卵、若蟲(水生昆蟲稱為稚蟲)、成蟲三個階段,同樣是在若蟲(稚蟲)階段多次蛻皮,由若蟲(稚蟲)轉變為成蟲的過程也需要蛻皮,我們前面提到的蟬的羽化就是如此。
昆蟲發育通常有着固定的齡期,每次蛻皮就會進入下一個齡期,等到它們進入成蟲階段則不會再蛻皮,因此它們一生中的蛻皮次數是有限的。
雖然一些昆蟲也有通過蛻皮修複身體損傷的能力,不過如果損傷的時間距離變成成蟲的最後一次蛻皮太近,再生的效果就會大打折扣。而且昆蟲在成蟲之後再受到的損傷也不會再通過蛻皮來修複自己。
蝗蟲若蟲蛻掉的皮
回到開頭,昆蟲蛻皮“相當于把肺拽出來”,是真的嗎?
還真是。昆蟲的外骨骼來源于外胚層,當它們蛻皮的時候,除了身體外部的堅韌外皮外,同樣形成于外胚層的前腸、後腸、氣管等器官的外層也都會一起蛻掉一層皮。
通俗一點來說,就是昆蟲的消化道前端、消化道後端以及呼吸器官都要“脫掉一層皮”。所以說昆蟲蛻皮“相當于把肺拽出來”确實如此,而且被拽出來的不僅是“肺”,還有“腸子”。
蜉蝣蛻下的皮在顯微鏡下的照片,圖中的深色細絲是随蛻皮一起蛻掉的呼吸器官表皮
這樣一來,我們在文章開頭的疑問也就解決了。在蟬蛻裡面看到的白色細絲正是蟬若蟲蛻下的消化道和氣管等器官的表皮,不過仔細一想,還真的是很驚悚。
蟬的羽化
甲殼動物的蛻皮蝦蟹等甲殼動物也會蛻皮,在蛻皮的時候,一部分消化道、鰓和外部甲殼都會蛻掉。
與昆蟲不同的是甲殼動物中的生态蛻皮很普遍。它們在性成熟後也會定期蛻皮,所以即使是成年的蝦蟹,也可以随着蛻皮逐步修複之前斷掉的肢體。
正在蛻皮的蟹
甲殼動物的整個蛻皮周期可以分為四部分:蛻皮前期、蛻皮期、蛻皮後期和蛻皮間期。
以螃蟹為例,在蛻皮前期,蟹會從舊殼中吸收大量鈣質儲存在血液中,在舊殼下面形成新殼;蛻皮期就是它們真正蛻皮的過程;蛻皮後期時蟹的全身非常柔軟,需要等待新的外殼鈣化變硬;不需要蛻皮的正常階段就是蛻皮間期。
蟹蛻皮
蟹在蛻皮的時候,首先會從舊殼中吸收大量的鈣,然後身體吸水膨脹,将舊殼漲破,同時身體從舊殼中退出來。
這裡有一個小知識點與我們想象的不同,蟹和龍蝦這樣的大型甲殼動物在蛻皮的時候不是将頭胸甲整個裂開并脫出,它們的頭胸甲是沿着兩側叫做“側闆線”的細線裂開的。
龍蝦蛻皮,能看到頭胸甲是沿着側闆線裂開的
動物蛻皮與人類一些動物蛻的皮也曾被人類收集利用,例如蟬蛻和蛇蛻。
對于昆蟲和甲殼動物蛻皮機制和影響蛻皮的激素等内容的研究也取得了很多成果。以水産養殖為例,當剪掉雌性蝦的一側眼柄(去掉了分泌抑制蛻皮激素和分泌性腺抑制激素的腺體)就可以使雌性蝦蛻皮速率增加,并迅速成熟繁殖。
剛蛻皮的蟹因為甲殼柔軟,整個是一塊鮮美的肉,也被人們當做難得的美味,是那些喜歡吃蟹又懶得剝殼的人的福音。
軟殼蟹菜肴
不過很多人也偏愛吃硬殼蟹的樂趣,至于軟殼蟹和硬殼蟹哪個更好吃,就要靠大家自己品嘗了,不知道手機前的你更喜歡哪種呢?
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