加载中…翅膀，祖先的礼物
(2014-07-15 18:49:06)
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（本文配图来源于网络）
关于昆虫翅膀的起源，至今还是个迷：有人认为是外骨骼衍生出来的滑翔装置，被昆虫作为穿梭在林中植物间的工具以后，慢慢进化出来的；也有人认为，翅膀起源于水生昆虫用于水下呼吸的腮片，在昆虫登陆以后继续保留并不断演化，最终成为现在的样子……
虽然这些假说都有一定的道理和疑点，让我们无法确认，但有一点可以肯定，那就是：在距今３亿年的石炭纪，地球上出现了首批拥有翅膀的昆虫，它们作为地球上最早占领天空的动物类群翱翔在远古的天际。
原始昆虫的翅膀和昆虫现生种类的大体一致，与蜻蜓的翅膀基本相同：四片透明狭长的膜状翅膀，成对伸展在昆虫中、后胸的背面，与昆虫的中、后两对胸足上下相对；一根根容纳血管和神经的管道在薄薄的翅膀中延伸，就象树叶的叶脉一样输送着必要的营养和感知外界的刺激，形成复杂而特有的翅脉系统；翅膀基部即是血管和神经大量聚集的通路，也是强有力的胸部肌肉系统控制它们运动的连接枢纽。
螳螂的翅膀，与蜻蜓的翅膀非常类似：同样是两对翅膀，同样拥有复杂的翅脉，在飞行时同样交替拍动。但螳螂的前翅不再是飞行的主力，而已经变厚变硬，就象皮革外套一样覆盖在它们膜质后翅的上方，完成保护的作用；与之对应的，它们的后翅变得非常宽大，平时就象扇子一样折叠放置在前翅之下，飞行时就会全面打开，利用宽大表面产生的动力，独立完成以前要由两对翅膀完成的飞行任务。
鞘翅目种类则将这种前翅保护后翅的功能发挥到极点：它们的前翅完全变硬，甚至变得和它们体表的几丁质外骨骼一样坚硬，将后翅置于彻底保护之下。但是，这样坚硬沉重的前翅，显然不能再用于飞行，于是，高高举起的前翅僵直不动，膜质的后翅拼命扇动的画面，就成了所有甲虫飞行时的“标准姿势”。
显然，扇动一对翅膀就能够提供给昆虫足够的动力，并承担其飞行的任务，也正是由于这个原因，甲虫等类群的昆虫将一对翅膀特化，不再用于飞行，而是用于保护自己的飞行“装备”。与这种“稳中求胜”的演化策略不同，双翅目的昆虫虽然也将一对翅膀特化，但并非是为了保护翅膀，而是用来进一步增强自己的飞行能力，然本已高超的技能发挥得淋漓尽致。
这对让双翅目昆虫成为飞行专家的特化翅膀，从外表看来，即没有宽大的表面提供升力，也没有强健的肌肉提供能量，仅仅是长在后翅位置上的短小干瘪的一对平衡棒而已。如果不是别人提醒，你甚至意识不到它们的存在，以为苍蝇蚊子等昆虫只是拥有一对翅膀而已。这对由后翅特化而来的小棒子，可绝非我们想像中的废物，苍蝇等昆虫在飞行过程中正是依靠它们的协调和运动，才有了种种惊人的表现。
走出下一步的是那些在膜质翅膀上覆盖了大量鳞片，并组成或黯淡或鲜艳的各色花纹的鳞翅目昆虫。在鳞翅目的类群中，一些原始的蛾子种类，在后翅的前端、靠近前翅的地方生长了一些坚硬的长毛，它们向前延伸，与前翅后端的特殊凸起相连，并紧紧扣合，形成了一套简单而稳定的连锁结构，自此，昆虫的前翅和后翅成为了一个“整体”，昆虫翅膀的每次鼓动，也成为了前翅和后翅统一方向的一致运动。
而后，鳞翅目昆虫不断演化，最终出现了更为完美的生命形式------蝴蝶。蝴蝶翅膀上的鳞片色彩更为艳丽，花纹更为夺目，而它们的翅膀连接的也更为紧密------后翅前端虽然没有了硬毛，但膨大伸展出的“肩角”，探到前翅的下面，并产生出一大块面积的重叠区域，而这个重叠区域很好的保证了无论前翅还是后翅，在独立的单向运动时，都会带动另一对翅膀同向运动，形成了协调一致，让人着迷的飞行方式------人类希望通过“蝶泳”来模仿重现的方式。
如果说，鳞翅目的两对翅膀被完美连接后，飞行动作比以前更协调的话；膜翅目昆虫翅膀的连接，就是让两对翅膀“合二为一”、“不分彼此”了。那些翅膀狭长，看似淡薄的蜜蜂、马蜂们，之所以能嗡嗡鼓噪着在瞬间追上我们，除了胸部拥有有力肌肉以外，那四片连成一体的膜状翅膀是它们的法宝：它们后翅前缘拥有一排小钩，与前翅后缘的一道褶皱紧密结合，就象拉链一样连接在一起。相信，只有这样紧密结合的翅膀才能在强大肌肉的带动下，发出骇人的嗡嗡声，也只有这样的牢靠的连接，翅膀才不至于在高速的拍动过程中松散开来。
昆虫只有拥有了翅膀，才会拥有了“飞行”这种前所未有的运动方式，拥有了极为强大的扩张能力，才能让它们迅速占领自然界的每个角落成为了可能。
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