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蝴蝶还记得自己仍是毛毛虫时的事吗?

跟着年纪的增加,咱们会变得越来越怀旧,还好咱们有一个不错的大脑,让咱们记住了这些事。

更走运的是,咱们身边有一大堆亲人朋友,以及录像和相片来协助他们从头引发那些夸姣的回忆。

可是在昆虫的国际里,比方一只蝴蝶,它没有亲人朋友,并且它从卵到成虫阅历了一段和咱们彻底不一样的发育进程,它能记住自己的往事吗?

关于反常发育

一只美丽的蝴蝶必须有一条令人恶感的毛毛虫蜕变而来,这个进程被称为反常发育!

在生物学上,反常发育是指个别生命周期中,从幼体阶段到成体阶段,在形状、结构或两者一起发生的令人形象深入的改动。

有些反常发育的比方比较弱小,比方海星。它们的对称性发生了改动,从幼体的两边对称改动为成体的放射状对称。

尽管,海星的幼年期和成体期有几个不同的改动,但总的来说,它们仍是出世时的水生生物。

可是,有些动物阅历了愈加戏剧性的改动,简直无法从幼体形状辨认出来,咱们乃至要用两不同姓名来区别它们。

比方青蛙,幼年期被称作蝌蚪,而它终究成体后被称作青蛙,从幼体的水生到成体的半水生,青蛙彻底变了样。

当咱们议论蜕变的时分,往往想到的是那些在反常发育进程中长出翅膀的生物,这也是最风趣的反常发育。

图为:蜕皮激素和保幼激素操控反常发育

昆虫的蜕变

从出世开端,每一条毛毛虫就注定要变成蝴蝶,它的器官也知道这一点,由于这些毛毛虫都有一组称为“器官芽”的细胞,这些细胞现已被装备成像翅膀、触角、生殖器和腿这样的成虫结构。

可是,在幼年期,毛毛虫产生了很多的保幼激素阻挠了这些细胞的过早地发育,毛毛虫的使命便是寻食。

在进食的进程中,为了到达必定的体型,它的肌肉、内脏和其他内部器官会得到发育。即便如此,在这段时间内,“器官芽”仍处于按捺状况,不活泼。

当毛毛虫长到必定的尺度时(不同品种的毛毛虫有不同的尺度),它体内的保幼激素浓度就会下降,而蜕皮激素在这个阶段迸发促进毛毛虫离开了幼虫阶段。

毛毛虫蜕皮,显露坚固的外壳。蝶的器官芽”细胞与蝶蛹的发育进程是同步的,并逐步发育成为蝶的特征。

当体内没有保幼激素时,蜕皮激素就会再次开释,然后促进一只美丽的蝴蝶破茧而出。蝴蝶的使命交配并产卵,然后持续它的生命周期。

可是,在茧里边都发生了什么呢?毛毛虫的脑安排能在这个进程中一向存活吗?

茧里的故事

很长一段时间以来,科学家们以为毛毛虫在茧里变成了又肥又软的糊状物,然后再变成蝴蝶。

人们信任,一些可以分化安排的酶被开释出来,溶解了毛虫的安排,特别是肌肉和肠道细胞,而蝴蝶不需要这些细胞。

由于蝴蝶只需要生计到交配阶段,所以肠道的巨细和结构就变得可有可无。别的,一些新的肌肉细胞产生来支撑从匍匐到飞翔的改动。

可是,与之前的观念相反,蝴蝶并没有被彻底改造,而是被看作是一种重塑的毛毛虫。CT成像显现,一些要害结构坚持相对不变,一些进行了调整和扫除,以使新机体更高效。

例如,昆虫呼吸时所经过的气管是不受影响的,由于它们是呼吸所必需的。这些呼吸管会变大,为身体供给更多的氧气,由于飞翔比行走耗费更多的能量。

可是,当涉及到大脑时,状况就变得愈加杂乱了。大脑是由许多不同的部分组成的,因而很难确认哪些部分在茧中发生了改动。

一项研讨经过直接惊吓一些毛毛虫来证明它还能坚持回忆力。该研讨经过练习烟草天蛾幼虫,让它们讨厌和避开酒精的气味。

研讨人员随后将毛毛虫放在一个Y形管的底部,Y形管的一边管道里有酒精气味,另一边正常。被研讨的幼虫里,有78%的幼虫会从有气味的管道爬到没有气味的管道。

一开端,在毛虫变成蝴蝶后,这种条件效果就消失了。

但令人惊奇的是,当毛毛虫在幼虫周期的后期进行这种练习时,乃至在毛虫变大之后,对乙酸乙酯的讨厌就会保留了下来。

其间77%的蝴蝶在蜕变后被从头引进Y形管后,会趋向于没有气味的管道。

该研讨证明,担任味觉、嗅觉、回忆和学习的神经安排在变形进程中坚持无缺。

一起,解剖学依据也支撑这一发现。蘑菇体是昆虫大脑中成对的结构。在幼虫阶段,蘑菇体担任用触角“品味”食物,一起影响学习和回忆。在成体阶段,他们不只担任“品味”和学习,并且担任“嗅”。

因而,他们或许在苦楚的电击影响和乙酸乙酯的“滋味”之间形成了一种联络。由于蘑菇体对生物体的生计十分重要,它们大部分未被修正,而大脑的其他部分或许进行修正以习惯新的身体,这是蝴蝶可以坚持这种条件效果的原因。

最终

值得注意的是,毛毛虫和蝴蝶等昆虫的回忆与人类的回忆十分不同。昆虫的回忆仅限于生计问题,比方什么好吃什么不好吃,应该远离什么或许朝着什么飞去。

总归,与人类不同的是,蝴蝶不能记住它们作为毛虫时的个人阅历(如果有的话),由于它们的回忆是严厉的生物性质。

可是,它们可以回忆起损害他们健康的工作——比方一次电击!

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