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大自然的時尚前沿:一些昆蟲是如何長出奇怪的頭盔?頭盔的腦袋健體塑身

作者:問号邱
大自然的時尚前沿:一些昆蟲是如何長出奇怪的頭盔?頭盔的腦袋健體塑身

如上圖所示:角蟬表現出無窮無盡的多樣形式,其中大部分是通過一種叫做頭盔的奇特結構來表達的,這是一種不再與飛行有關的翅膀的新同源物。

一種叫做角蟬的小昆蟲戴着一些非常奇怪的頭盔。現在,研究人員發現,這些昆蟲通過重新激活和改造它們的翅膀制造機制,發展出了這種頭盔。

法國馬賽發光生物研究所的研究人員本傑明·普魯道姆(Benjamin Prud'homme)說:“我們認為這是進化如何在形态水準上發揮作用的一個例子,通過循環一個遺傳因子,在體内找到一個新位置表達它。它是進化的原材料,進化成形的形狀。”

研究人員假設,大約4000萬年前出現在地球上的角蟬,使用它們的頭飾作為僞裝。其中一些類似于碎片或動物糞便,還有一種甚至戴着看起來像好鬥螞蟻的帽子。

普魯道姆表示:“我們不知道頭盔的功能,在人眼看來,它們似乎是在模仿動物生活的環境。”

大自然的時尚前沿:一些昆蟲是如何長出奇怪的頭盔?頭盔的腦袋健體塑身

如上圖所示:角蟬科的昆蟲造型千奇百怪,自然界的僞裝大師。

<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="8">頭盔的腦袋</h1>

研究人員研究了參與翅膀和頭盔發育的基因,發現了相似之處。在翅膀發育過程中,在其他胸段表達的相同基因,在第一個胸段(頭部後面)的頭盔發育過程中表達。

普魯道姆說:“這非常了不起,頭盔看起來和機翼非常不同。事實上,它們本身并不是翅膀;它們在飛行中沒有用過。”

基因在所有正常情況下停止翅膀(和其他類似翅膀的特征,如角蟬的頭盔)發育的昆蟲中都有表達。在角蟬身上,這些基因仍然活躍并得到表達,是以翅膀形成途徑的某些其他部分一定是有缺陷的,這使得角蟬能夠長出它們的頭盔。

大自然的時尚前沿:一些昆蟲是如何長出奇怪的頭盔?頭盔的腦袋健體塑身

如上圖所示:角蟬的頭盔,類似于翅膀,但不涉及飛行,呈現出最華麗的形狀。例如這個,一個巨獸的标本,它的器官覆寫了身體的大部分,末端是一個分叉的抹刀。

<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="13">健體塑身</h1>

為了制作它們的頭盔,角蟬必須首先啟動身體部分的翅膀制造形狀,而這部分已經被使用了2億5000萬年。這對有翼昆蟲來說是一個特殊的情況。

昆蟲的翅膀最早出現在大約3.5億年前的原始有翼昆蟲身上,它們的每一節上都有翅膀。在接下來的1億年裡,這些翅膀被固定在胸部的第二和第三節,并一直保持着這種狀态。

為昆蟲的身體規劃,所有昆蟲發育的身體部位的總體藍圖,添加功能是非常罕見的事情。漸漸地,有些昆蟲的翅膀全部消失了,盡管失去特征比增加特征要簡單得多。

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