第8章 昆虫翅膀起源探秘

昆虫翅膀的作用

昆虫身上的翅膀是它们的飞行工具，大约在3亿年前，昆虫就具有了飞翔的本领，它们是自然界中的第一批“飞行家”。

在大自然中，有35种昆虫会飞行。黄蜂、蜜蜂、蜻蜓、蚊子和蝴蝶等都能依靠自己的翅膀，或向上飞行，或垂直下降，或定悬空中，或陡然假飞，或回首飞行，行动十分灵活。

然而，由于生活环境各异，昆虫的翅膀在大小、颜色、形状和质地上都和以前大不相同，发生了很大的变化。不过，这不是我们要探讨的问题，我们要探索的问题是，这些昆虫的翅膀是如何产生的？

“用进废退”学说

对于这个问题，许多科学家说法不一。

法国动物学家拉马克在他所著的《动物哲学》一书中写道：“凡是没有达到其发展限度的动物，它的任何一个器官经常利用的次数越多，就会促使这个器官逐渐地巩固、发展并增大起来，而且能力的进步与使用的时间成正比例。”这就是拉马克著名的“用进废退”学说。

达尔文的学说

著名生物学家达尔文提出，在生存斗争过程中，对生存有利的变异的个体会被保存下来，而不利的个体则会被淘汰。

达尔文认为，一个器官的产生、消失或变形都是逐渐的，而且是向着该物种生存的有利方向转变的。例如海狸、海豚、海狗原来都是生活在陆地上，而现在生活在水中的哺乳动物。其中，海豚最早进入大海，身体酷似鱼类，前肢变成胸鳍状，后肢成了尾鳍。

最晚放弃陆地进入海洋的则是海狸，它们基本上保留了陆地生活动物的一切功能。海狗进入海洋的时间，则介于海豚与海狸之间，它们四肢和躯体保留着陆地生活动物的一些特点，每年还需要登陆进行交配、生儿育女。

谁来澄说

显然，以上两种学说是无法解释昆虫翅膀是如何产生的，因为昆虫在飞行时，翅膀要有足够的长度，否则就达不到飞行的目的。那么，为什么昆虫先长出不是飞行的短翅呢？而这种“无用”的短翅以后又为什么能渐渐变长，并达到能够飞行的程度呢？很明显，拉马克和达尔文的学说都无法把这个问题解释清楚。

那么，昆虫的翅膀究竟是如何产生的呢？有没有人能解释这个问题呢？

别出心裁的假设

1987年，美国堪萨斯大学的研究生道格拉斯别出心裁地提出了一种假设。

道格拉斯提出的这个假设与人们以前的观点完全相反。他认为，昆虫的翅膀最初不是用于飞行，也起不到飞行的作用，这个时候的翅膀只是为了吸取太阳的能量。

他指出，在冬天，昆虫和其他冷血动物体内的生化反应变得十分缓慢，它们的行动非常迟缓。这个时候翅膀被用来吸取太阳能，以达到提高体温和增强活动的能力。经过漫长的进化，它们的翅膀终于长到了能飞的长度，可以自由地飞翔了。

探讨还在不断进行

对于昆虫翅膀的产生，人们还在不断地进行探讨。

近年来，美国柏克莱加州大学的柯尔和布朗大学的金梭佛试图用实验来验证道格拉斯的假设。他们用大小不同的人工翅膀和虫体，测量吸热和转热的关系。并用风洞检查这些人工昆虫的飞行能力。

实验基本上肯定了道格拉斯的假设，同时提出了一个问题：翅膀越大，固然吸热越多，但热量传导时也越费能量。根据研究，翅膀长于1.25厘米时，传入虫体的热量便不再增多。也就是说，如果仅仅是为了吸热，昆虫翅膀的长度就不应该长于1.25厘米。然而，不管虫体多小，翅膀的长度至少要有2.5厘米，否则这些昆虫就无法在空中飞行。

道格拉斯的假设面临着挑战，许多科学家加入了这一课题研究。有的科学家根据柯尔和金梭佛的实验提出了疑问，他们认为道格拉斯的假设是不成立的。而柯尔和金梭佛却对他们的疑问观点进行了反驳。他俩认为，某种翅膀长1.25厘米的昆虫，下一代的一些成员可能由于突变和躯体增大，使翅膀达到能飞行的程度；一旦遭到敌人的攻击，翅长的昆虫在无意之中可能振翅起飞，使它们幸免于突如其来的灾难。

这就是飞行昆虫的始祖。它们的长翅因有利于生存而被保存下来，经过上亿年的进化历程，翅膀成了飞行器，原先的吸热功能反而变得不重要了。

当然，柯尔和金梭佛的这种解释是否正确还有待于进一步的研究和验证。昆虫的翅膀是如何产生的？至今仍是一个未解之谜。

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