为什么昆虫、毛蜘蛛,以及其他生物要蜕皮?
为什么昆虫、毛蜘蛛,以及其他生物要蜕皮?
包含斯卡德氏露螽(Scudderia sp.)在内,「蜕皮」是许多昆虫生长必经的一环。 PHOTOGRAPH BY GEORGE GRALL, NAT GEO IMAGE COLLECTION
许多昆虫(例如图中橘色的瓢虫)在蜕皮后外骨骼硬化之前,很容易遭到略食者攻击。 PHOTOGRAPH BY GEORGE GRALL, NAT GEO IMAGE COLLECTION
可以透过蛇皮来鉴定蛇种。 (图中是神医锦蛇(Zamenis longissimus)的蛇皮)。 PHOTOGRAPH BY INGO ARNDT, NATURE PICTURE LIBRARY
(报道)据美国国家地理(撰文:LIZ LANGLEY 编译:曾柏谚):许多生物需要透过蜕皮来生长或摆脱寄生虫,以下是在这过程中发生的一些趣事。
当你有个强韧的外表,只有一条路可以让你继续成长──蜕皮。
「节肢动物」是地球上最繁盛的动物类群,它们身上都披著称为「外骨骼」的外皮,除了支撑自己的身体外,也用来保护自己不受掠食者的侵害。从螃蟹的外壳,到瓢虫闪亮的背甲,外骨骼的形状与大小五花八门,不过它们大多由同一种纤维材料构成──几丁质(chitin)。
当一只年幼的节肢动物准备长大时,它身上的贺尔蒙会刺激它的表皮开始脱落,这个过程就称为「蜕皮」(ecdysis)。此时,外骨骼最外层的角质层(cuticle),以及其下方的表皮细胞(epidermis)会开始生成一副新的替代角质层;随后,该节肢动物会吸入大量空气,挤压身体周围的体液撑破旧皮比较脆弱的缝线处。
奥克拉荷马州立大学的昆虫学家安德琳.舒弗兰(Andrine Shufran)以蟑螂为例:「它们会自背部中央裂开,并在20分钟之内弹出来。」
像螃蟹一类的水生甲壳类动物则是吸收身边的水,借此对身体外壳的缝隙施压,将自己如同信纸退出信封一般从壳内挤出来。
康乃狄克大学的演化生物学家克丽丝汀.赛门(Christine Simon)在电子邮件说写道:「由于甲壳类动物会一次蜕下一整副壳,因此你可以在海滩上找到大大小小螃蟹与鲎散落的完美小空壳。」
至于毛蜘蛛、蝎子这类的蛛形纲动物,它们的灵活度差一点,舒弗兰表示:「所以它们把头盖弹开,然后把所有东西都从那个洞拉出来。」
跟着尾巴走
只有在老派卡通里,才会看到乌龟从龟壳里出来;在真实世界中,乌龟的壳其实是它们骨头的一部分。美国地质调查局 (USGS)的调查地质学家杰佛瑞.洛维奇(Jeffrey E. Lovich)说:「〔龟壳〕像一组由50块骨头排列而成的精细几何设计。」
在龟壳骨质硬板的外层,堆叠着由角蛋白所构成的盾片(scutes)。洛维奇表示,乌龟会把这些盾片蜕下,不仅可以让龟壳长得更大,也有助于摆脱附着在上面的藻类。
与洛维奇合着《世界之龟:科别指南》(Turtles of the World: A Guide to Every Family)的乔治亚大学生态学家暨名誉教授怀特.吉本斯(Whit Gibbons)说,并不是所有的龟类都会蜕皮,会蜕皮的龟类蜕皮的时间也各个不同。
吉本斯举例,好比锦龟(painted turtle)的蜕皮时间可能在一周内结束,但红耳龟一类的滑龟(slider turtle)则会花上一年。
当蜥蜴准备蜕皮时,身上的颜色通常会暗淡下来,眼睛也显得混浊不清,并开始左右扭动;它们会在岩石或是其他粗糙的物体表面磨蹭身体,好使旧皮开裂。洛维奇说,蜥蜴最终会找到方法「脱身」,留下看似尼龙袜的死皮。
吉本斯说,虽然被丢弃的蜕皮没有颜色,但你还是可以从皮肤上的花纹辨认蜥蜴或是蛇的种类。
吉本斯说:「这就像是一份黑白影本。」比如说,猩红王蛇(scarlet king snake)有显眼的红、黄、黑色带,对应到蜕皮上就是各种色调的灰色;而像是蜕皮大小、鳞片类型,也可以做为其他判断蛇种的线索。
蜕皮甚至可以指出前主人的位置。只要看看尾巴,吉本斯说着:「它指着蛇离去的方向。」
生长之外的好处
蜕皮还能帮助动物摆脱那些寄宿在身上的体外寄生虫。比如说,当一些澳洲守宫蜕下外皮时,身上有害的螨虫也会一并掉下来。
有些蜥蜴和蛙类会吃掉自己的蜕皮,这种行为称作「食皮」(dermatophagy);而像是马达加斯加蟑螂,也会啃食自己蜕下的外骨骼。
「隐藏自己存在的任何证据总是好的。」舒弗兰说:「而这也是保留自己先前投资在生存上资源的方法之一。」
蜕皮之后,动物的新皮肤可能会在半小时内,或花上几小时的时间才能变硬,在此之前它们很容易受伤或是被捕食。雌性波士顿龙虾(American lobster)会进入雄性的洞穴中,并在蜕皮后与雄性交配,而雄性则会守护脆弱的雌性好几天。
当你揭下面具(或者说蜕皮?),就能碰上这种事。
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