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有的动物为什么要蜕皮?表皮一蜕,掏肠掏肺动物们蜕皮都是怎么回事

时间:2024-01-13 00:17:09/人气:381 ℃

6月份就要到了,晚上在公园里散步的时候渐渐又能找到刚从地里爬出来,准备羽化的“知了猴”(蝉的终龄若虫),在树上也开始能找到它们羽化后留下的蝉蜕了。

在蝉蜕里面,总是有一些白色的细丝,这是什么呢?

蝉蜕

为了查明这个奇怪的东西,小编可下了大功夫,没想到竟然在一篇文献中发现了这样一句惊悚的话:“昆虫蜕皮,类似于你的肺被拽出来!”想象一下,这可真是太吓人了。

昆虫蜕皮真的这么可怕吗?蜕皮到底是怎么回事?今天,我们就来看一看。

蜕皮与长大

蜕皮也叫脱皮,对于一些长着坚硬甲壳的动物来说也叫脱壳。这种情况在节肢动物、两栖动物和爬行动物之中都有存在。

某些动物的外表皮不能随着身体生长,因此当它们的身体长大时,就要更换身体表面的这层尺寸固定的“外衣”,这就是所谓的蜕皮。

当然,蜕皮的因素不只是和生长有关,也和发育有关,不完全变态发育的昆虫会在羽化时蜕皮,一些物种的身体大小在蜕皮前后往往没有明显的增大,只是发育出了翅膀,这点我们在后面慢慢说。

蜕皮的蝎子

蜕皮后身体长大的现象在甲壳动物身上表现得比较明显。饲养过鳌虾和螃蟹的小伙伴往往会看到这样的场景:当它们蜕皮后,饲养缸里会出现一大一小“两只“动物,大的那只是“真身”,稍小的则是它刚蜕下来的外壳。

蜕皮的椰子蟹

对于昆虫幼虫,有时候我们会产生它们明明没有蜕皮,但是却长大了很多的错觉,例如独角仙和锹甲等甲虫的幼虫,以及蝴蝶和蛾的幼虫等。这些幼虫明明没有蜕皮,但是身体却变得越来越大。

其实,这些幼虫的外皮并没有变化,只不过当它们在上一次蜕皮的时候已经给自己换上了延展性非常好的“新外衣”,这样一来当幼虫不断进食,这件“外衣”就会像气球一样被撑大,让它们能在身体内储存足够的能量进行下一阶段的发育,直至下一次蜕皮。

两栖动物和爬行动物

我们知道蛇、蜥蜴和蛙等两栖和爬行动物也会蜕皮,不过它们的蜕皮机制与后面要说的昆虫和甲壳动物并不相同。它们的表皮是皮肤角质化的产物,随着生长,这层角质外皮会变得越来越紧,这时候就需要蜕掉原本的角质外皮,换上新的“外衣”,来适应新长大的身体。

正在蜕皮的蛇

蛇在快要蜕皮的时候,眼睛部分的角质层(brille)会变得浑浊,称为“蒙眼”。这时候的蛇无法看清周围,因此在快要蜕皮的时候,蛇的性情会变得暴躁而富有攻击性,毕竟看不见周围,心里发慌嘛。

蜕皮前蒙眼的蛇

大部分蛇蜕皮的时候,会用头部摩擦石块等坚硬的物体,然后像脱掉长筒袜一样蜕下一张完整的皮。

蜥蜴蜕皮时,旧皮会裂成很多小块脱落,很多蜥蜴还会把自己蜕下的皮吃掉以补充钙和其他营养成分。

大型蟒蚺类蜕皮时也是一块一块脱落的,不过它们不会吃自己蜕下来的旧皮。

正在蜕皮的蜥蜴,可以看到绿色的新皮

两栖动物会定期蜕皮,它们也会把蜕掉的旧皮吃掉,有的种类会蜕下比较完整的皮,有些则也是一块一块地蜕皮。

一只蛙正在吃自己蜕下来的皮

昆虫的蜕皮

包括昆虫在内,节肢动物的蜕皮根据蜕皮的性质大致可以分成三类:伴随着生长的蜕皮叫做生长脱皮;老熟幼虫或若虫蜕皮后变为蛹或成虫的过程称为变态脱皮;还有些昆虫可能会因环境改变而增加的蜕皮次数称,这种被称为生态脱皮。

对于昆虫来说,生长蜕皮和变态蜕皮很常见,而生态蜕皮则相对比较罕见。

完全变态发育的昆虫的一生分为卵、幼虫、蛹、成虫等几个阶段,在幼虫阶段,它们会多次蜕皮;从幼虫转变为蛹,蛹羽化成为成虫的变态过程也要蜕皮。

不完全变态发育的昆虫则是有卵、若虫(水生昆虫称为稚虫)、成虫三个阶段,同样是在若虫(稚虫)阶段多次蜕皮,由若虫(稚虫)转变为成虫的过程也需要蜕皮,我们前面提到的蝉的羽化就是如此。

昆虫发育通常有着固定的龄期,每次蜕皮就会进入下一个龄期,等到它们进入成虫阶段则不会再蜕皮,因此它们一生中的蜕皮次数是有限的。

虽然一些昆虫也有通过蜕皮修复身体损伤的能力,不过如果损伤的时间距离变成成虫的最后一次蜕皮太近,再生的效果就会大打折扣。而且昆虫在成虫之后再受到的损伤也不会再通过蜕皮来修复自己。

蝗虫若虫蜕掉的皮

回到开头,昆虫蜕皮“相当于把肺拽出来”,是真的吗?

还真是。昆虫的外骨骼来源于外胚层,当它们蜕皮的时候,除了身体外部的坚韧外皮外,同样形成于外胚层的前肠、后肠、气管等器官的外层也都会一起蜕掉一层皮。

通俗一点来说,就是昆虫的消化道前端、消化道后端以及呼吸器官都要“脱掉一层皮”。所以说昆虫蜕皮“相当于把肺拽出来”确实如此,而且被拽出来的不仅是“肺”,还有“肠子”。

蜉蝣蜕下的皮在显微镜下的照片,图中的深色细丝是随蜕皮一起蜕掉的呼吸器官表皮

这样一来,我们在文章开头的疑问也就解决了。在蝉蜕里面看到的白色细丝正是蝉若虫蜕下的消化道和气管等器官的表皮,不过仔细一想,还真的是很惊悚。

蝉的羽化

甲壳动物的蜕皮

虾蟹等甲壳动物也会蜕皮,在蜕皮的时候,一部分消化道、鳃和外部甲壳都会蜕掉。

与昆虫不同的是甲壳动物中的生态蜕皮很普遍。它们在性成熟后也会定期蜕皮,所以即使是成年的虾蟹,也可以随着蜕皮逐步修复之前断掉的肢体。

正在蜕皮的蟹

甲壳动物的整个蜕皮周期可以分为四部分:蜕皮前期、蜕皮期、蜕皮后期和蜕皮间期。

以螃蟹为例,在蜕皮前期,蟹会从旧壳中吸收大量钙质储存在血液中,在旧壳下面形成新壳;蜕皮期就是它们真正蜕皮的过程;蜕皮后期时蟹的全身非常柔软,需要等待新的外壳钙化变硬;不需要蜕皮的正常阶段就是蜕皮间期。

蟹蜕皮

蟹在蜕皮的时候,首先会从旧壳中吸收大量的钙,然后身体吸水膨胀,将旧壳涨破,同时身体从旧壳中退出来。

这里有一个小知识点与我们想象的不同,蟹和龙虾这样的大型甲壳动物在蜕皮的时候不是将头胸甲整个裂开并脱出,它们的头胸甲是沿着两侧叫做“侧板线”的细线裂开的。

龙虾蜕皮,能看到头胸甲是沿着侧板线裂开的

动物蜕皮与人类

一些动物蜕的皮也曾被人类收集利用,例如蝉蜕和蛇蜕。

对于昆虫和甲壳动物蜕皮机制和影响蜕皮的激素等内容的研究也取得了很多成果。以水产养殖为例,当剪掉雌性虾的一侧眼柄(去掉了分泌抑制蜕皮激素和分泌性腺抑制激素的腺体)就可以使雌性虾蜕皮速率增加,并迅速成熟繁殖。

刚蜕皮的蟹因为甲壳柔软,整个是一块鲜美的肉,也被人们当做难得的美味,是那些喜欢吃蟹又懒得剥壳的人的福音。

软壳蟹菜肴

不过很多人也偏爱吃硬壳蟹的乐趣,至于软壳蟹和硬壳蟹哪个更好吃,就要靠大家自己品尝了,不知道手机前的你更喜欢哪种呢?

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