毛毛虫在蛹中是如何变成蝴蝶的？ 第1页

昆虫的变态分为增节变态、表变态、原变态、不全变态、全变态。蝴蝶是全变态。

不全变态的昆虫譬如螳螂，幼虫跟成虫长的差不多，也就是说幼虫一边长一边慢慢变化可以直接发育成成虫，不需要蛹这一形态。而全变态的鳞翅目幼虫（毛毛虫）与成虫（蝴蝶）间的差别太大了，形态、体内构造几乎完全不同。虽然蝴蝶是由毛毛虫发育而来，但是蝴蝶的很多器官并不是直接由毛毛虫的器官发展成的，而是由一些特定的细胞群发育而成，这些细胞群叫做“器官芽”或者“成虫盘”。如果毛毛虫只是一边长一边分化的话，永远也成不了蝴蝶。所以从幼虫变到成虫必须经过一个过渡虫态，这也就是蛹存在的意义。譬如一种蛱蝶，在幼虫的4龄期体内才会出现一类器官芽，这类器官芽在预蛹期迅速生长，在蛹期便外凸形成蛱蝶的足。所以有人认为昆虫的成虫是由扩展的器官芽组成的镶嵌体。下图是果蝇对应的幼虫，器官芽，和成虫。

至于蛹期的内部变化，很复杂且不同的昆虫又有不同，不能简单的理解为蛹壳里面溶解成一滩液体然后再分化出器官。这里摘教科书上的一段笼统说一下（图片内容均摘自中国农业大学出版社出版《普通昆虫学》，彩万志，庞雄飞等主编）。

其实想象一下，毛毛虫变成蝴蝶应该是这个世界上最奇妙的一个生命变化过程了，一个只会爬的毛毛虫在短短的几周内变成了会飞的家伙，不停吃叶子的消化系统变成了以吸食液体为主的消化系统，真的可谓是翻天覆地的变化！！！！

可是在短短一周到几周的时间内（很大程度上取决于毛毛虫的物种和环境温度），鬼知道毛毛虫经历了什么！！！

出于好奇，因为我们实验室也有养毛毛虫用于实验，我就打开了几只看了一下。

这个是完整的蛹

但是用尖锐的针轻轻戳破就是这种绿色的液体喷出来

完全打开后发现基本全是绿色的液体，很少能发现成完整形态的器官，可以肯定的是在这个阶段，虫蛹的体内经历着剧烈的分解和重组工作，很多细胞会被从已有的组织上消化掉，被用来重组身体其他的器官，发展新的功能。

比如毛毛虫的肌肉组织，大多数就被消化成单独的细胞，然后用于体内其他新组织的合成，但是在这个过程中，有的器官则没有多大的变化。举几个文献里面看到的例子。

第一个是用一种叫做micro－CT技术扫描虫蛹的实验，实验过程中可以用X光分层扫描同一个虫蛹，然后将每一层扫描结果合成3D立体图形，揭示了虫蛹在变化过程中，那些组织发生了什么变化

图中，竖排的是同一个虫蛹在第1，4，7，10，13天的变化，横排是三个不同的扫面角度。

红色的是虫子的消化系统，可以看出在开始的几天，虫子的消化道迅速的变小，同时变窄，表示在成虫中，进食的功能不在需要像幼虫时那样的消化系统了

蓝色的是虫子的呼吸气管，可以看出这些蓝色的结构虽然没有发生剧烈的变化，但是管子变得更加多粗壮，能为成年的虫子提供更多的“血液／体液”循环，来适应飞行的功能。

第二个是文献里面一个毛毛虫和蝴蝶脑子大小的对比

可以看出，a是毛毛虫的脑子，b是蝴蝶的脑子，相比于毛毛虫，蝴蝶的脑子更加的复杂，关于视觉，嗅觉和运动能力的区域更加的复杂，但是在幼虫中这些区域是非常小的，甚至是消失的，可见脑子在虫蛹期，也发生了翻天覆地的变化。

references:

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