毛毛虫是怎么进化成蝴蝶的
(2014-09-22 14:35:13)
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达尔文的进化论提出后,“毛毛虫变蝴蝶”一直是进化论反对者质疑进化论的一个重要依据,被称为“达尔文的蝴蝶恶梦”。至今为止某些基督教反进化论者还是以“毛毛虫变蝴蝶”作为神创论的证据之一。达尔文的进化论的自然选择学说认为自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程,一个物种通过进化一系列中间状态的过渡物种最终成为另一个物种。青蛙发育的重演了小蝌蚪是怎么进化成一系列中间状态的半成品最终进化成青蛙的。小蝌蚪会先长出两条后腿,尾巴变短,然后长出两条前腿,最后尾巴消失,变成青蛙。不完全变态的昆虫如蚂蚱,知了,幼虫只是比成虫体形较小,有极微小的翅膀,触角等,在羽化时翅膀,触角长大,变成成虫。
但完全变态的毛毛虫-蛹-蝴蝶,在蛹这一步没有任何中间状态的半成品,毛毛虫大部分组织溶解成一包细胞浆,然后从无到有发育出蝴蝶,有如凤凰涅槃一般,整个过程很快。如果说毛毛虫进化成蛹,蛹再进化成蝴蝶,但蛹看上去是一个进化的死胡同。一包细胞浆又是如何知道进化成蝴蝶的呢?再回过头来看,从进化上讲毛毛虫本身就不应该存在,因为它没有任何繁殖功能。
变态昆虫的起源和演化构成了进化生物学中最大的难题。早在他的“论物种起源“中,达尔文已经抱怨他的进化论难以解释昆虫变态的进化。但变态昆虫是地球上最成功的物种,占全球物种的65%,昆虫变态的进化是进化史上重要的一环,进化论必须对这个难题给以解释。小小蝴蝶真的是“达尔文的恶梦”。早在达尔文之前的文艺复兴时期,科学家就对毛毛虫和蝴蝶的来源提出各种各样的解释,有些是非常稀奇古怪的,有科学家假设,两个不同的物种,杂交得到毛毛虫和蝴蝶。还有外来物种入侵假设的。
其中有一个16世纪某个科学家提出的“胚胎虫”假说,当时被认为过于荒诞。但最近的科学研究开始支持这一假说,大部分的科学家认可了“胚胎虫”假说。科学家们认为昆虫的完全变态起源于不完全变态,大约在2到3亿年,地球上的某种昆虫通过一个偶然的突变,一些虫卵内已到发育后期的初具虫形的胚胎,获得进食的能力,这种胚胎虫不再依靠新陈代谢来吸收虫卵内蛋黄的营养,而是靠主动吞噬虫卵内残留蛋黄的营养,加快自身的发育,取得进化上的优势。后来通过一系列的突变,胚胎虫又获得运动的能力,咬破虫卵,进入外部环境觅食。由于幼虫以水果和树叶为食物和成虫的食物不同,幼虫和成虫不再为食物竞争,完全变态的昆虫在进化上有完全的优势。经过许多代的进化,这些胚胎虫可以长时间保持在软体虫状态,逐渐进化成毛毛虫。
完全变态的主要优势是昆虫幼虫和成虫占据非常不同的生态位。消除幼虫和成虫之间的竞争。幼虫和成虫在不同的生态环境下各自进化。幼虫变成毛毛虫,成虫进化成蝴蝶或是蛾子。这就是毛毛虫如何进化成蝴蝶大概解释,这方面仍然是生物学研究的热点,新的研究成果还在不断出现。