很多人可能都好奇过，如果我们把毛虫的一条腿砍掉，那么它变成蛹并羽化之后会不会得到一只有5条腿的蝴蝶。

其实，答案很简单，不会，羽化的结果依然会是一只健康的蝴蝶。

完全变态发育的昆虫在化蛹后，它会释放出一些特殊的酶，将身体的大部分组成物质都溶解成由蛋白质和脂肪组成的泥浆。

不过近年的研究发现，有一些肌肉和神经系统组成不会被溶解，所以事实上蝴蝶还会保留一部分毛虫的“记忆”。

图：成虫器官对于的成虫盘

昆虫在羽化的过程中，最关键的其实是那些被称为成虫盘的一些小细胞，这些细胞会在蛹中发育成成虫的各个部分，而这些细胞发育所需的养料，正是之前化蛹时由毛虫身体部分产生的蛋白质和脂肪。

如果砍掉的部分没有涉及成虫盘的话，那么对于昆虫的发育而言，相当于只是少一点养料而已，毛虫的一条腿没多少营养，所以对羽化结果影响微乎其微。

不知道你发现了没有，完全变态发育的昆虫，它们的蛹其实就像是一个能量储罐一样，是给下一阶段发育做准备的。

但是，这样的话不是很危险吗，一个饱含优质蛋白质和脂肪却不会跑东西，估计任何捕食者都会垂涎三尺，这似乎对生存很不利。

那么一个更有趣的问题就出现了，为什么昆虫会进化出蛹这种“弱鸡”的生存方式，而不是直接变成蝴蝶？

昆虫最重要的改变

现在世界上所有动物物种中，至少有80%-90%是昆虫，这些六足动物可以说是地球上最成功的生物群体。

如果我们要思考为什么是昆虫，而不是其它任何的群体，我这边能想到的就是它们的翅膀和完全变态发育，或者说是有蛹这个过程。

你没有看错，蛹是昆虫成功的关键，而不是拖累生存的特征。

蠹鱼©Christian Fischer

昆虫已经在地球上生存了很长时间 ，最古老的昆虫化石可以追溯到3.85亿年前（实际存在的时间只会比这个长很多），这个最古老的昆虫已经只有六条腿的动物了，但是它没有翅膀，长相和现在的蠹鱼差不多。

这个时期的昆虫是比较罕见的，而且在此之后的6000万年里，昆虫就像是消失了一样，几乎找不到化石记录，这段时间被称为“六足间隙期”。

但是在此之后，昆虫突然就开始爆发了，而在身体结构方面，最显著的改变就是它们拥有了翅膀。

昆虫是第一批进化出飞行能力的动物，它们至少比脊椎动物早9000万年飞上天，很明显这种技术上的领先是昆虫爆发的关键因素之一，因为它们可以享受一个没有任何竞争对手的空白市场，而且幼虫和成虫还可以占据非常不同的生态位。

蛹正是配合翅膀诞生的一个关键的发育阶段，可以说是昆虫，乃至地球动物史上最伟大的创新之一。

蛹到底有什么好处？

首先，昆虫的发育过程有很多种，并不是所有昆虫在发育过程中都会经历蛹这个阶段，经历蛹的被称为完全变态发育，而完全变态发育的昆虫最大的特点先化蛹后长出翅膀。

除了完全变态发育之外，昆虫还有两种常见的发育形式，一种是无翅无变态发育，我们前面提到的蠹鱼就是这种，它们从卵中孵化出来就已经和成虫一样了，发育过程就是简单的蜕皮变大，不会长出翅膀。

另外一种则是不完全变态发育，虽然这种昆虫刚从卵中孵化出来时也和成虫几乎一样，但是它们在生长过程中会逐渐长出翅膀，蜻蜓、蟑螂都属于这种。

由于翅膀带来的巨大优势，不完全变态发育明显是优于无翅无变态发育的，而完全变态发育则会更优于不完全变态发育，其实现在大部分学者都认为完全变态发育就是从不完全变态发育演化而来的。

虽然翅膀给昆虫带了许多好处，但是它明显要浪费许多身体能量或者资源去成长，这对于幼虫来说不是好事。

简单地说，幼虫生长要兼顾生存的同时还要给成虫长出一对好用的翅膀，这样很不利于生存和身体改造，或者说不利于它们种群多样性的发展。

打一个不太恰当的比喻，有翅膀的成虫就像是一个法师，而没翅膀或者翅膀没法用的幼虫就像是一个战士。

如果幼虫在成长过程中把技能点的一部分加给法师的技能（成长翅膀）的话，那么战士的技能点的就会变少，而且成长翅膀的前期投入是没有任何回报的，这很明显这不利于它作为战士的生存。

不完全变态发育的昆虫正是如此，不过它们没多少时间就找到了一种非常好用的方法——化蛹，也就是完全变态发育。

在这种发育模式下，幼虫可以把所有的技能点都加给战士技能，提高生存能力，然后变成一个蛹，这个蛹就像是一个练功房，战士进去之后啥也不用做，十几天后直接变成了满级法师。这简直是就是基因工程的外挂，科学家至今都不知道它是如何完成的。

由于在“练功房”里昆虫啥也不用做，它自然可以更多的“思考”自己该变成什么样子，而完全不用担心最初的投入没有回报，所以完全变态发育昆虫发展成最具多样性的动物群体。

据统计，大约60%-70%的昆虫属于完全变态发育，这大约占了所有动物物种的45%-60%，这就是蛹带来好处的最直观表现。

那么，化蛹有缺点吗？

答案是肯定的，毕竟这是一个不会反抗和逃跑的“能量灌”，肯定是任人宰割的。

但是，对于化蛹带来的好处而言，这点劣势不值一提，而且它们本来就会经历一个卵的阶段，卵也是不会反抗的、优秀的“能量灌”，而卵它们也是基本不照看的。

动物们非常清楚如何保护自己的“能量灌”，它们可以找一个隐蔽的地方，可以分泌一些让人讨厌的化学物质，甚至是变成有毒的，来提高生存能力。

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来源: 九象科普