破茧成蝶：毛毛虫是怎样变成蝴蝶的

　　在孩提时代，大多数人都听过毛毛虫变蝴蝶的奇妙过程。故事通常是从一枚虫卵孵化出一只饥肠辘辘的毛毛虫讲起的。毛虫，或者更学术地称其为幼虫，以树叶为食，经过一次次蜕皮变得愈发强壮丰满。有一天，毛虫停止了进食，把自己倒吊在一根嫩枝或一片叶子上，并把自己包裹成一枚柔滑的茧，或蜕皮形成一枚光亮的蛹。在它的保护套中，毛虫的身体发生了翻天覆地的变化，最终形成蝴蝶或飞蛾。

　　然而，这样彻底的变化需要什么？毛虫如何将自己变成蝴蝶？在蝶蛹或蚕茧中究竟发生了什么？

　　图片来自：Michael Cook

　　要对整个变化过程（学术上称为变态）一窥究竟还真不容易——打扰一只躲在蚕茧或蝶蛹里的毛虫得冒着破坏其变态的风险。不过，Michael Cook维护的网站提供了许多柞蚕（Antheraea penyi）发育过程的精美图片。因此我们才能一瞥那些平常见不到的事物——还没发育成飞蛾的蛹有着精致、透明如碧玉般的翅膀、触角和腿。

　　首先，毛虫要消化自己，即分泌各种酶来溶解自己的全部组织。如果你碰巧割开了一枚蚕茧或蝶蛹，就会看到毛虫的浆液流出来。但这些蛹的内容物并非乱作一团。某些被称为“成虫盘”（imaginaldiscs）的高度组织化的细胞群在消化过程中会存活下来。早在毛虫还在卵中发育时，它就长出了成虫盘——将会分化成眼睛，翅膀，腿等等，这些都是成年蝴蝶或飞蛾的各个身体部位。在一些毛虫种类中，这些成虫盘将终生保持休眠状态；而在其它种类中，甚至在毛虫形成蝶蛹或蚕茧之前，成虫盘就开始形成成虫的身体部位。有些四处游走的毛虫则将还未发育的小翅膀藏掖在身体里，但是从外面你永远看不出来。

　　果蝇三龄幼虫体内的成虫盘。图片来自：www.cellbiol.net

　　一旦毛虫体内除成虫盘以外的其它组织全部被消化分解，那些成虫盘便迅速利用周围富含蛋白质的浆液来进行细胞分裂，分化出的细胞将形成翅膀、触角、腿、眼睛、生殖器及一只成年蝴蝶或飞蛾应具有的所有其它特征结构。举例来说，形成果蝇翅膀的成虫盘，在变态过程结束时，也许会由最初的仅仅50个细胞分裂成超过50 000个细胞。因物种而异，在某些成年蝴蝶体内还保留有某些毛虫的肌肉及部分神经系统。

　　本文来自环球科学

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