问题

蝴蝶会有自己还是毛毛虫时候的记忆吗?

回答
关于蝴蝶在变成毛毛虫时的记忆,这是一个非常引人入胜的问题,也是科学家们一直在探索的有趣课题。目前的科学研究表明,蝴蝶在生命周期中经历了一个彻底的变态过程,而这个过程似乎会将它们“重塑”成全新的个体,但具体到记忆层面,事情就没那么简单了。

让我们从头说起,把这个问题掰开了揉碎了聊。

首先,我们需要理解蝴蝶生命周期的几个关键阶段:卵、幼虫(也就是我们常说的毛毛虫)、蛹(或者说蝶蛹),以及最后的成虫(蝴蝶)。毛毛虫是专门负责进食和生长的阶段,它们的外形、生理结构和行为方式与蝴蝶截然不同。而蛹期则是最神秘的“重塑”阶段。在蛹的内部,毛毛虫的身体会发生翻天覆地的变化,几乎是溶解再重组,最终破茧而出成为蝴蝶。

那么,记忆是怎么一回事呢?在生物学上,记忆通常与神经系统,特别是大脑的结构和功能紧密相连。我们知道,毛毛虫有自己的神经系统,它们能感知环境、学习、甚至对某些刺激做出条件反射。研究人员曾做过一些实验,比如让毛毛虫在闻到某种气味时同时接受轻微的电击。结果发现,一些毛毛虫在再次闻到那种气味时会表现出回避行为,这表明它们能够形成某种形式的“联想记忆”。

但是,当毛毛虫变成蛹的时候,情况就变得复杂了。在化蛹过程中,毛毛虫体内的许多组织会被分解,然后被一种叫做“成虫盘”(imaginal discs)的特殊细胞团重新组织、分化,最终形成蝴蝶的翅膀、腿、触角等等。这个过程就像是把一个旧的零件拆掉,然后用全新的零件根据一张新的蓝图组装成一个全新的机器。

正因为如此彻底的“重塑”,很多科学家认为,毛毛虫时期的记忆,如果存在的话,也很有可能在化蛹过程中被彻底抹去,或者说被“洗牌”了。你可以想象成,电脑硬盘里的数据在格式化之后,即使表面上看起来还是那个硬盘,但原来的信息已经被清除了。蝴蝶的大脑是重新建立起来的,它没有毛毛虫大脑的那些“连线”和“存储区域”。

不过,事情也并非绝对。也有一些研究表明,也许有些信息能够以某种“残余”的形式保留下来,或者说以一种我们还不完全理解的方式传递下去。这并不是说蝴蝶会“记得”自己曾经吃过的叶子是什么味道,或者自己在哪里爬行的经历。更可能的情况是,某些影响行为模式的“偏好”或者“倾向”可能被保留下来。

比如说,有科学家做过实验,让一些蝴蝶的幼虫(毛毛虫)在特定气味下进行训练,让它们将这种气味与愉悦的奖励(比如糖水)联系起来。训练完成后,当这些毛毛虫变成蝴蝶,它们在再次闻到这种训练过的气味时,会表现出一种特殊的行为,比如更倾向于靠近这种气味。这似乎表明,即使经历了剧烈的生理变化,某种形式的学习痕迹还是有可能在蝴蝶身上得到体现。

但是,这种“记忆”的性质非常微妙,它不像是我们人类能够回忆起童年的某个事件。它更像是一种本能上的“倾向”或者“偏好”,可能不是一种有意识的、能够被描述出来的记忆。比如,有些蝴蝶可能因为在某些植物上度过了毛毛虫时期,所以成虫后会更倾向于在同一种植物上产卵,因为它们可能对这种植物的气味或化学成分有某种“熟悉感”。但这也很难区分是真正的记忆,还是由基因决定的本能行为。毕竟,毛毛虫吃特定种类的植物,是为了获取生长的营养,这种选择本身就是一种“适应性行为”,即便没有记忆,这种“选择”也会被自然选择保留下来。

所以,总的来说,科学界的普遍观点是,毛毛虫时期的记忆不太可能以我们通常理解的方式保留到蝴蝶身上。化蛹是一个如此彻底的生物重塑过程,几乎是将身体从头到脚进行了“格式化”。如果说有什么东西能够传递下去,那更多的是一种深层的、可能是基于气味、化学信号或者某种非常基础的神经通路上的“印记”,而不是一段可以清晰回忆起来的经历。

这就像一个孩子长大成人,他可能不会记得自己婴儿时期第一次抓握东西的触感,但也许他对某种触感的偏好(比如喜欢柔软的东西)会一直存在,只不过这种偏好更多地根植于他后天的成长和学习,而不是来自那些遥远的婴儿时期的“记忆碎片”。

所以,蝴蝶会记得自己毛毛虫时候的事情吗?如果以我们人类的理解去衡量,答案很可能是“不记得”。但如果从生物学上更广义的“信息传递”或者“行为倾向”来理解,也许有那么一点点模糊的“痕迹”会以我们尚不完全了解的方式保留下来。这个过程的奥秘,依然是科学家们正在努力揭开的谜团之一。

网友意见

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哼哼~蛹可不是个关死毛毛虫的小黑屋吼,它们可是会动的~

蝴蝶这还是活动能力很差的被蛹,如果是甲虫、蜂蚁的离蛹,那滚几个身位肯定没问题;双翅目水生昆虫的蛹还可以浮在水面游泳。所以宝可梦里铁甲蛹和铁壳昆能用技能不是没有道理的

经过一系列科普节目的洗礼,大家对蛹里发生了什么的认知已经从“毛毛虫变细变瘦长出翅膀”成功转变为“毛毛虫化成汤汁供养身体里的一个寄生虫发育”了。但实际情况告诉我们,要辩证地看待问题:会化,但不是全化

虽然其他部分都很好,视频里关于蛹内发育的过程漏了一半也错了一半:被液化的组织占比并不是压倒性的,幼虫的呼吸系统、消化系统与神经系统大部分都继承了下来,有的部分甚至在羽化期间仍然维持着运作,最多也就是末梢或消化道长度等较轻微的变化;而成虫盘(imaginal disc)倒的确在此过程中汲取大多数养分并延展、伸长并分化出成虫特有的器官

所以真实的情况其实更类似哪吒或者日本神话里的惠比寿:一团蠢动的大肉球在时机成熟后开始快速“燃脂”,产生的养分大多被送往成虫盘,后者就像人类青春期各种乱七八糟的第二性征一样开始发育,整个身子就这么抻开了

其实我们对毛虫化蝶的惊奇更多的是周围的各类陆生脊椎动物带给我们的错觉:动物离开母体后的发育就只是体型的增长,最多也就是对毛发、四肢比例、面部轮廓之类细枝末节的微调

这种观念可以看作预成论(preformationism)的延伸:直到18世纪以前,学术界都有一种主流观点认为胎儿在母体内的发育就只是单纯的体积增大,所有的身体细节都早已定型,甚至连未出生的胎儿——他们认为精子里是一个小人,母体只为小人提供养料——都已经定型了

这套看似荒诞的理论的雏形最早能追溯到古希腊,其拥护者接下来的历史中与以亚里士多德为代表的后成论(epigenesis)的拥护者相持不下。直到胚胎学出现,这场旷日持久的争论才以后成论的胜利而告终。但对于孵化后独立生活的生命,今天的我们仍然抓着预成论的尾巴

然而事实上,许多动物,尤其是海生动物在其生活史中往往都要经历脱胎换骨的剧变,它们的幼虫都是微小的奇形怪状的浮游生物,丝毫看不出是我们所熟知的物种:



那除了昆虫和一些两栖类以外的陆生动物为什么在成长过程中缺乏这种变化呢?下面进入答主的扯乎环节:

生活史在一定程度上反映了演化史。对于陆生动物,由于资源集中于地表等因素,能占据的生态位比起海洋相对有限,也没有浮游生活这种既有资源又能在幼体缺乏活动能力时起运输作用的生态位,因此它们将幼体到成体的改动压缩至以羊膜卵与子宫为代表的环境内完成,保证后代出生时能适应陆地环境

事实上昆虫本来也应该走上这条路的,但它们有一个大麻烦:蜕皮。蜕皮本身虽然糟心改不掉这也没办法,但它们却又偏偏得到了翅膀这种超级性状。蜕皮使得昆虫无法像鸟类那样出生就有翅膀,但飞行却又凭借其超强的生存优势在昆虫中延续下来,两者间的矛盾强制将昆虫的生活史拆成了两个阶段,你能怎么办嘛?只能老老实实强化两阶段特征,其结果就是完全变态(´△`)

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当然,不然花蝴蝶为毛那么得瑟?

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