自然传奇2月17日《昆虫大世界》
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今天我们说点什么
几个世纪以来,地球这个大博物馆向我们展示了自然界多种多样生命的各种奇迹。许多人可能会认为,昆虫体型小、数量多,不足为道,其实不然。最让人称奇的生物并不总是最大最显眼的……昆虫是这个星球的真正统治者。它们在许多方面控制着我们的地球,走进昆虫世界,就会发现:实际上我们哺乳动物是多么渺小而微不足道,相反昆虫群体又是多么庞大而强悍。
声势浩大的迁徙群——帝王蝶
帝王蝶迁徙之旅的规模之大,人们很难想象,帝王蝶奇迹般的迁徙故事,吸引着科学家的注意。
在墨西哥中部的大森林中……每到冬天,就会出现昆虫世界中最为壮观的景象。数千万只帝王蝶,从遥远的加拿大飞到这里过冬。这些蝴蝶能能感知阳光的温暖,从中能受到某种召唤。它们成群结队,在花丛中撷取能量丰富的花蜜。上万只帝王蝶会聚集在溪水边饮水。
帝王蝶将飞越非常遥远的距离。仅仅三个星期,帝王蝶就会从墨西哥飞抵美国南部的各州。
帝王蝶要经历几代才能完成迁徙。下一代帝王蝶的幼虫咬破卵的外壳,来到了这个世界的第一顿美餐是曾经保护国幼虫的外骨骼。之后,它的食谱就换成了有毒的乳草。不过,这种毒素并不会伤到它们,相反,它们会将毒素储存在体内。
进食三周之后,帝王蝶的幼虫变成了蛹,孵化出下一代帝王蝶。破茧而出之后,蝴蝶的体液就会涌入翅膀,因此翅膀会膨胀展开。这种形态的变化非常彻底,蝴蝶身上很少残存毛虫的痕迹,除了它们当初吃进去的植物毒素。即使它们不再进食有毒的植物,帝王蝶依然带有毒性,毒素已经永远留存在它的体内成为了它们生存的又一利器。它们用长有醒目的橙黑相间的翅膀,向捕食者告知它们是有毒的。这种警示色花纹很容易被记住,凡是吃过一次难以下咽的帝王蝶的捕食者,就再也不会去碰它了。
一旦翅膀达到足够的硬度,新一代的帝王蝶就会继续踏上父母未竟的旅程,向着更北的方向飞去。它们最后也会停下来、繁衍下一代,然后死亡,随后,它们的下一代仍然会再继续迁徙,最终,它们将到达加拿大。
帝王蝶飞行的路程非常长,如此娇小的生物,竟能前仆后继完成遥远的迁徙,不能不令人惊叹。
昆虫的骨骼
与大型动物不同,所有昆虫体外,都覆盖有构造精密的外部骨骼。无论是青蛙还是鲸鱼,甚至包括人类,都是骨骼在身体内部,支撑外部所有的柔软的器官和身体各部分。
昆虫则刚好相反,它们坚硬的骨骼长在体外,像是穿上了整套铠甲,保护着身体内部柔软的器官。并且,和铠甲的道理一样,它们的腿上也有可弯曲的关节,以便活动自如。甚至连昆虫的卵都包裹着一层万能的外骨骼,厚度只有在显微镜下才能看见,既能让里面的毛毛虫健康成长,同时也能保证幼虫呼吸顺畅。
它们拥有的外骨骼由一种叫做几丁质的物质构成,非常坚硬,可以构成各种不同的形状,也可以形成斑斓的色彩,为昆虫披上缤纷艳丽的外衣。
外骨骼甚至还能成为纤巧的翅膀薄膜。让它们能够飞向天空。
昆虫是怎么飞起来的
和鸟类不同,昆虫的翅膀上没有肌肉。它们靠胸部肌肉的力量来扇动翅膀。因此在空中飞行时,翅膀所进行的所有复杂的弯折还有形状的改变,都是由翅膀的根部控制的,遍布翅膀的一系列复杂的分层结构受到翅膀根部的指令有序地联动从而实现了整体煽动翅膀的效果。
昆虫的外骨骼可以变成精致的薄纱一样的翅膀,不过这样的翅膀也非常坚韧。昆虫翅膀的每次扇动,动作都非常精确,产生向上的升力和向前的推力,这简直是工程学的奇迹,从欣赏角度来看,它们的飞行就像是一场空中芭蕾演出。