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问题

幼虫存在的意义是什么？为什么人没有幼虫期？

回答
幼虫的存在，对于整个自然界的生命延续和演替来说，具有极其深刻和多样的意义。它们是许多生物生命周期中至关重要的一环，承担着繁殖、传播、资源利用和生态系统平衡等多种功能。

首先，幼虫是繁殖和生命延续的强大载体。 许多生物，尤其是在昆虫、两栖动物、鱼类和无脊椎动物中，会经历幼体发育阶段。这些幼体在形态、生理和行为上往往与成体截然不同。这种差异化发育最直接的意义在于，它们能够最大限度地利用环境中不同的资源和空间，从而减少了种内竞争。

举个例子，许多昆虫的幼虫，比如毛毛虫，它们的“工作”就是不停地进食，积累能量和物质。它们通常拥有强大的消化系统和专门化的咀嚼器官，能够高效地处理植物的叶片，这是成虫可能无法做到的。而当它们发育到成虫阶段，则可能转变为以花蜜或血液为食，或者甚至停止进食，专注于繁殖和传播。这种分工让整个物种能够占据更广泛的生态位，更有效地利用环境中的食物资源。

其次，幼虫是重要的食物来源，构成了食物链的关键环节。 无论是陆地还是海洋，幼虫期生物的数量都可能极其庞大，它们为各种捕食者提供了丰富的营养。鸟类、鱼类、爬行动物、两栖动物以及其他无脊椎动物都以各种幼虫为食。例如，许多海洋中的浮游幼生（planktonic larvae）是各种海洋生物（包括鲸鱼、鲨鱼、珊瑚等）的主要食物。它们的存在直接维持了整个海洋生态系统的能量流动和物种多样性。如果幼虫不存在，许多依赖它们为生的生物将难以生存。

再者，幼虫在传播和扩散方面扮演着关键角色。 许多海洋生物和一些陆地生物的幼体是能随水流或风传播的。例如，珊瑚的幼体可以随洋流漂浮到新的地方，为新的珊瑚礁的建立奠定基础。许多底栖无脊椎动物也有能够漂浮的幼体阶段，这使得它们能够克服地域限制，到达更广阔的栖息地，从而扩大种群分布范围，增强物种的适应性和生存能力。

此外，幼虫的存在促进了生态系统的物质循环和能量转化。 很多分解者和食腐动物的幼体，例如一些蝇类和甲虫的幼虫，它们能够快速地分解死亡的有机物，将复杂的有机物转化为简单的无机物，重新释放到环境中，为植物的生长提供养分。这个过程对于维持土壤肥力、清理环境至关重要。

那么，为什么我们人类，以及其他哺乳动物、鸟类、爬行动物等高等脊椎动物，却没有明显的、独立存在的幼虫期呢？

这与我们发育策略的根本差异有关。人类和其他高等脊椎动物采用了直接发育的策略，也就是说，我们从受精卵发育而来的胚胎，在母亲体内（或者在卵中）经历一系列复杂的细胞分裂、分化和组织形成过程，最终发育出的个体在形态和功能上，就已经与成体非常相似，只是在体型和某些器官的功能成熟度上有所差异。例如，婴儿出生后就是一个小型的成年人，而不是一个像蝌蚪一样的存在。

这种直接发育的优势在于：

保护和稳定性： 将发育过程转移到母体内，可以为脆弱的胚胎提供一个稳定、受保护的环境，避免了外界环境的各种不利因素，如捕食、温度波动、干燥等。
更高的存活率： 由于得到了母体的精心呵护和营养供应，胚胎的发育更加有保障，个体死亡率相对较低。
更快的成熟速度（相对而言）： 一旦出生或孵化，幼体就已经具备了基本的生活能力，虽然需要一段时间才能完全成熟，但不需要经历一个完全颠覆性的形态转变过程，也没有幼虫期那种极易受到捕食的脆弱阶段。
适应特定的生活方式： 对于需要照顾后代的社会性动物，或者生活在复杂多变环境中的生物，直接发育的模式更适合其生命周期和社会结构。例如，哺乳动物的幼崽需要母乳喂养和学习生存技能，这种模式与我们现在理解的“幼虫期”完全不同。

我们所谓的“幼年期”或者“童年期”，实际上是成体形态在功能和体型上的幼年阶段，而不是一个在生活方式、食性甚至形态上都与成体有着本质区别的独立发育阶段。虽然我们也有成长和学习的过程，但这个过程是在已经接近成体形态的基础上进行的。

总而言之，幼虫的存在是许多生物为了适应环境、高效利用资源、实现种群繁衍和扩散而演化出的智慧策略。而人类以及其他高等脊椎动物则选择了另一条更侧重于内部保护和稳定性的发育道路，将复杂的生命早期成长过程内化，避免了独立的幼虫期带来的风险与局限。这两种发育策略没有孰优孰劣，只是在漫长的演化过程中，各自找到了最适合其生存环境和生活方式的路径。

网友意见

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有些昆虫的全变态发育模式是很神奇的，成虫并不是幼虫发育变化而来，而是由潜藏在幼虫体内，被称为“成虫盘”的细胞团重塑而来。

这些成虫盘于幼虫期蛰伏于幼虫体内，等到幼虫化蛹后，幼虫原本的身体四肢一切结构都会变成一种恶心吧啦的营养液（这就是为什么有些蛹可以捏爆浆），全部供给成虫盘分化生长出新的虫体结构，原来的幼虫不复存在。

从这个角度看，幼虫本身并不是成虫的幼年状态，而更像是一个会跑会动会觅食的胎盘。

你想象成人就是，小时候人身上有个莫名其妙的器官，什么用都没有，就那么长在身体下方。等到了一定的年纪，幼年人的整个身体都被那个奇怪的器官吸收，然后那个长长的器官发育成了一个形态，外貌都不一样的新生物，你能说这俩是一样的吗？

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如果人类出现幼虫期，可能会和大家想象中的完全不同。


成虫寄生在幼虫体内的说法流传甚广，但这个说法实际是错误的。

虽然幼虫的细胞、组织、器官，绝大部分都被解体重构，但中枢神经的发育是一脉相承的。


成虫盘本身属于一种干细胞，早在胚胎发育出20~40细胞群的时候，就通过胚胎上皮逐渐内陷形成了。

以典型完全变态昆虫果蝇举例：

果蝇具有眼、唇、足、翅等9对表皮结构凹陷的体成虫盘，以及1一个生殖盘，共19个成虫盘[1]。

值得说明的是，并没有与中枢神经相对应的成虫盘。

胚胎发育的早期，部分外胚层细胞就会逐渐分化成神经干细胞。

神经干细胞发育成脑/胸神经中枢之后，就会促使相关腺体分泌保幼激素和脱皮激素。

幼虫的成虫盘之所以不会发育，便是源于保幼激素的抑制。在幼虫不断蜕皮生长的过程中，成虫盘的细胞也会不断增值。

整个幼虫阶段，神经干细胞都在不断地分化，生成不同的神经元。尤其是3龄幼虫阶段，神经系统内神经细胞快速增值，并最终为蛹和成虫的神经系统打下基础。

进入幼虫发育末期之后，神经系统的发育会停滞。进入变态过程后，才会再进一步发育[2]。

化蛹变态发育时，保幼激素分泌减少，脱皮激素分泌增多，成虫盘伸长，并向成虫器官发育：

为了适应新生成的各种器官，中枢神经系统也发生了剧烈的变化。

例如，肌肉内的神经突触会发生大规模、剧烈的重构。修剪旧的突触，并形成新的突触。甚至神经系统的离子通道也会发生相应的改变。

中枢神经系统经过一系列连续的发育，会变得比幼虫复杂得多，一部分胸腹神经节也可能出现合并的现象[3]。但整个过程，中枢神经不会经过组织解离和彻底破坏。

除了中枢神经外，气管系统、背血管系统，等对生命有重大作用的结构的解离都会受到限制。

不少研究都表明，成虫往往能继承幼虫阶段的一些刺激和条件反射[4]。

完全解体重构的，一般是皮细胞层、消化器官、部分肌肉，以及腺体。而这些组织、器官的重构，也并不会对中枢神经有着颠覆性的影响。

确切的说，完全变态的昆虫，其幼虫的确是成虫的幼体，只不过在长期的演化过程中，幼体已经相当的特化。除了中枢神经系统外，身体的绝大部分都进行了完全的重构。


那么，昆虫的幼虫期有什么样的存在意义呢？

这就不得不谈一谈，完全变态的演化过程了。

节肢动物早在5.4亿年前的寒武纪早期就出现了，它们坚硬的几丁质外骨骼，被后来演化出来的昆虫所继承。

但这坚硬的外骨骼有利也有弊。

在支撑身体的同时，它也限制了生长发育。昆虫和节肢动物不得不演化出了蜕皮机制。蜕皮过程，又涉及到旧细胞死亡，新组织的分化。

所以，昆虫翅和足的上皮细胞保留了分化能力，这就是成虫原基，可以说是成虫盘的雏形。

每一次蜕皮的时候，成虫原基就得到相应的分化，直到最后一次蜕皮，分化完成。

蝗虫等不完全变态的昆虫，主要是这样的发育策略。相比起完全变态的蜜蜂等，它们的身体内部并不会经历激烈的重构。

凭借着外骨骼和较发达的中枢神经，昆虫繁荣4亿多年，但内部也有了激烈的生存竞争，产生了数以百万的物种。从而造就了每个物种间，不同的生活史策略。

大约3亿~3.6亿年前，鱼类登陆前后，更高等种类的昆虫演化出了完全变态：

成虫和若虫生活史的逐渐独立，是完全变态的主要演化动力之一。

例如，早期演化出来的蜻蜓，属于介于不完全变态和完全变态之间的半变态发育。它们的幼虫是完全的水生，而且具有高掠食能力。最后脱变为成功时，虽然生理和生存状态，都发生了较大变化，但它们并不会经历完全变态的蛹阶段。

随着生活史的继续拉大，成虫和若虫最后变成了近乎完全不同的两种生物。期间的蜕皮，也演变成了更复杂的蛹化。一些比较原始的变态（原变态）类型，蛹化之后，还会经过亚成虫阶段，再经历一次蜕皮才能成为成虫。例如，蜉蝣。

虽然3亿多年前的石炭纪，处于巨虫时代。但完全变态的昆虫，拥有很小的体型。随着氧气含量的下降，此消彼长，它们逐渐发展成了最成功的物种之一。

完全变态昆虫的成功，在于幼虫生存成本的降低，只管不停吃就行了。而蛹化成成虫之后，只需要不断地交配繁殖就可以了。同样个体小，植物丰富，在鸟类演化出来之前，基本上除了内部竞争外，昆虫的生境压力也足够的小。


为什么人类没有幼虫期？

果蝇和人类，在冥冥之中其实有着某些特殊的联系。

人类有60%的基因与果蝇具有相似性，75%与疾病相关的基因都能在果蝇身上找到[5]。

bHLH转录因子广泛存在于动植物中，同时，它对脊椎动物胚胎期神经管的形成，以及昆虫的神经发育都有着十分重要的作用[6]。

从演化的角度来说，原口和后口动物的共同祖先大约生活在6亿多年前的埃迪卡拉纪。后口动物没有外骨骼，不会出现蜕皮现象，自然也就不会出现成虫和幼虫生活史割裂的情况。

而后来四足动物登陆之后，两栖动物之所以有变态过程。因为幼体还延续了鱼类的生活史，所以需要经历一个从水生到陆生的变态过程。爬行动物演化成了羊膜动物，彻底摆脱了水环境，自然不再需要变态过程。

羊膜动物的适应能力，远远高于两栖动物。同时无论爬行动物的卵，还是哺乳动物的怀胎，都具有更高的生殖成本，无法支撑幼体足够长的变态发育，后来的动物自然也就不可能再往变态发育的方向演化了。

最后再做一点科幻的假设。

如果在另外一个世界位面，从脊椎动物开始，并不一定不能出现蜕皮生物。

地球上无论早期海洋的盾皮鱼，还是后来穿山甲等陆生动物，都表明脊椎动物这一支是可以演化出坚硬外甲的。甚至像蛇这样的动物，由于滑行 ，也有了蜕皮的需求。

如果早期的脊椎动物点歪了进化树，是可能演化出一种蜕皮鱼的。

从地球角度来说，即便生物演化史上真的出现了这种鱼，也很容易在早起各种海洋生物制霸的情况下灭绝。但现在假设的是另外一个位面，不用管地球的真实情况。

这种蜕皮鱼登陆之后，由于成体和幼体的生活史开始拉大，它们便有了不向羊膜动物发育的可能性。相比起鱼类和两栖类，羊膜动物的生殖方式成本高，存活率高，但亲代投资也更高。

这种成年和幼体生活史拉开的脱皮鱼来说，很明显会是一种高产卵量的生殖方式。
经过一定的演化之后，幼体生活在水中，经过最后一次蜕皮，就能转化成成年体，进行完全的陆地活动。

每当春天发情的时候，又到有水的地方产卵。

那么之后的演化过程，就有两条路可选了。

1、幼体一直生活在水里。

成年体不断地演化，逐渐演化成具有更高等级的物种。

但由于水陆生活史的隔绝，当海洋发展出足够多的掠食者之后，很不利与幼体的生存。

但其实也有相应的演化策略，那就是演化出同样具有高掠食能力的幼体，例如蜻蜓的幼虫。

可以想象，在某一个星球，可能存在这样的外星人。

他们尽情的恋爱生活，完全没有生养的压力。只需要在海里产卵，可能在10年后，把一群儿女们的茧带回家，然后提供适宜的环境，让它们进行充分的变态发育。

当然，发育完成之后，由于没有陆地生活经验，还需要专门重新学习。所以这个外星人群的教育压力，并不会小。

2、在陆地上产卵。

在族群还是蒙昧状态的时候，幼年体可能到处啃食植物。由于体型够大，运动能力又差，简直就是一些掠食动物天然的美食。所以，演化之处，这个物种的生存压力相当的大。

这样的生态压之下，就很容易演化成群体照顾后代的情况。

大量产卵的群居性，自然是演化成蚂蚁或者蜜蜂那样的女王社群，才有最低的生殖成本，以及足够强的种群适应能力。

随着这群外星人的繁荣，出现的人种越来越多，迟早会出现这样的一种外星人：

寄生蜂人。

或许它们还有一个名字，叫做——异形。

参考

  1. ^ Beira J V , Paro R . The legacy of Drosophila imaginal discs[J]. Chromosoma, 2016, 125(4):573-592.
  2. ^ 果蝇中枢神经元钾通道的发育和调控[D]. 中国科学技术大学, 2005.
  3. ^ 李兆英, 王来志, 张虹,等. 意大利蜜蜂3龄幼虫胸神经节的结构和发育[J]. 陕西学前师范学院学报, 2014, 030(001):116-119.
  4. ^ 闪点. 昆虫能保留幼时记忆[J]. 科技新时代, 2008, 000(004):40.
  5. ^ Reiter, L. T . A Systematic Analysis of Human Disease-Associated Gene Sequences In Drosophila melanogaster[J]. Genome Research, 2001, 11(6):1114.
  6. ^ 杨腾, 王玮. 神经元的决定与bHLH转录因子[J]. 四川解剖学杂志, 2005, 13(2):23-23.

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