文／梅莉娟

毛毛蟲變成蝴蝶、地老虎變成大甲蟲、孑孓變成蚊子，昆蟲幼體和成體之間的巨大突變，給人留下深刻印象與巨大的疑惑。

變態發育 卵埋根源



昆蟲發生變態的時候，蛹裡面究竟發生什麼？其實早在昆蟲從卵裡孵化之前，變態發育的根源就已經埋下了。如果在高倍顯微鏡下解剖牠們的幼蟲，就能在牠們體內發現一些微小而透明的盤狀結構。稱為「成蟲盤」，而這些成蟲盤對應著未來成蟲身體每一個主要結構，包括觸角、口器、足和生殖器等附肢，乃至於眼、翅、頭、胸部位的外骨骼。

此外，幼蟲體內還有成蟲體內的大量細胞，對應著成蟲體內的主要臟器。成蟲盤和成蟲細胞，是受精卵遺留的幹細胞，而不是幼蟲孵化後產生的新結構，牠們在整個幼蟲階段，都安靜地休眠著，隨著幼蟲進入蛹期，成蟲盤和成蟲細胞就會蠢蠢欲動，首先是組成幼蟲的絕大多數體細胞程序性死亡，瓦解為一大團富含營養的「漿糊」，同時成蟲盤和成蟲細胞迅速生長，前者如同縮緊的收音機天線，徹底展開那樣，從盤狀變成桿狀、片狀；後者則緊鑼密鼓分化出成蟲的呼吸系統和消化系統，以適應更加活躍的飛行生活。

因此完全變態的幼蟲和成蟲，幾乎是兩個完全不同的個體，與其說是毛毛蟲破解成蝶，不如說是成蟲盤和成蟲細胞破解毛蟲成蝶。

變態發育 結構差距



所以相比不完全變態的若蟲和稚蟲，完全變態昆蟲的幼蟲，其實是一個延遲發育的胚胎，絕大部分肉體都是胚胎的供養設備，裡面的成蟲盤和成蟲細胞才是本體，類比到脊椎動物身上，毛毛蟲就是一個會吃會爬的蛋，成蟲盤和成蟲細胞才是蛋裡孵化的新生命，只是說這些蛋的構造又有一些細節的差異。

有些蛹很靈活，甚至能動腿，稱為「離蛹」，如大部分的鞘翅目和膜翅目；又有些蛹幾乎不能動，附之緊貼於身上，稱為為「被蛹」，如麟翅目；還有些是包裹著幼蟲殘留的外殼，稱為「圍蛹」，更沒有活動能力，如雙翅目。

總之，昆蟲綱約有30個目，只有10個左右會經歷完全的變態，但牠們也直接占據了地球生命中70%以上的物種。

變態發育的最大特點，是將累積營養的幼蟲階段，和繁殖後代的成蟲階段，從時空上分隔開來，差異巨大的生理結構，意味完全不同的生活環境和生活習性，不但有效避免親子兩代競爭，更讓單一物種能占據更多樣生態位，增加生存機會。