蟲大十八變，毛毛蟲的變態發育究竟是怎麼做到的？

同樣是昆蟲，為什麼毛毛蟲能變成蝴蝶，而蟑螂、蝗蟲就不行呢？

「女大十八變」是人們常說的一句話，意思是女孩子大了就會變漂亮。單論變漂亮，自然界可能誰也比不上毛毛蟲。雖然它們大部分時間看著都很噁心，但只要假以時日，等它們經過蛹期，就能變成漂亮的蝴蝶……呃，或者依舊不太好看的蛾子。這種變化的過程，科學家們稱為變態發育。不過，同樣都是昆蟲，為什麼毛毛蟲能變成蝴蝶，完成蟲大十八變，而蟑螂、蝗蟲就不行呢？

這與一種叫作「成蟲盤」的細胞群有關。

像毛毛蟲這樣可以進行變態發育的昆蟲，當它們還是幼蟲的時候，身體里存在兩類細胞，一類是已分化能執行各種功能的細胞，比如神經細胞；另一類就是成蟲盤細胞，它們是一些還沒有執行分化、類似於人類幹細胞的細胞。

成蟲盤細胞，就像是隱藏在毛毛蟲體內的系統更新源文件，它們早在昆蟲還沒有破卵而出時就已出現，但在幼蟲早期，它們一直都安安靜靜地待著。一些昆蟲的成蟲盤細胞到幼蟲後期才會啟動分化，它們會在幼蟲體內分化出非常小的雛形翅膀等器官；而在另一些種類的毛毛蟲里，這些成蟲盤細胞要一直到蛹期才開始分化。無論怎樣，蛹期都是這些昆蟲成蟲盤細胞最重要的階段，也是昆蟲華麗變身的重要時刻。

進入蛹期，除了表皮和成蟲盤細胞外，蛹內所有的細胞都會被消化分解，這時如果你將蛹剖開，就會有一攤漿液流出來。成蟲盤細胞正是利用這攤富含蛋白質的漿液完成接下來的組織構建，分化出成熟的翅膀、腿、眼睛、觸角等器官。

果蠅的成蟲盤細胞（圖片來自cellbiol）

往好了說，成蟲盤是昆蟲系統升級的源文件；其實，它們更像是寄生在幼蟲體內的異形生物，幼蟲存在的唯一價值就是給這些成蟲盤細胞提供營養，幫助其生長。不過，昆蟲進行變態發育也有好處：可以讓幼蟲和成蟲處於不同的生態位，吃不同的食物、生活在不同的小環境中，從而避免二者間發生競爭，這對整個種群而言是有益的。

而其他一些昆蟲，比如蟑螂、蝗蟲，它們的細胞早在卵里就已啟動了最終的分化，除了性器官和翅膀等特殊器官還需時日外，大部分器官都分化到位了。因此，它們沒有變態發育過程。從一定意義上來說，沒有變態發育的昆蟲，其幼蟲和成蟲會構成競爭關係，導致相互搶食，最終誰也吃不飽。但是，這類幼蟲因為各種器官發育較好，活動力相對較強，更容易發育成成蟲，這也算是從小丑到大的一種補償吧。

作者：單少傑

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