虫大十八变，毛毛虫的变态发育究竟是怎么做到的？

　　“女大十八变”是人们常说的一句话，意思是女孩子大了就会变漂亮。单论变漂亮，自然界可能谁也比不上毛毛虫。虽然它们大部分时间看着都很恶心，但只要假以时日，等它们经过蛹期，就能变成漂亮的蝴蝶……呃，或者依旧不太好看的蛾子。这种变化的过程，科学家们称为变态发育。不过，同样都是昆虫，为什么毛毛虫能变成蝴蝶，完成虫大十八变，而蟑螂、蝗虫就不行呢？ 

　　变态发育的蝴蝶（图片来自：theartofhealingart） 

　　这与一种叫作“成虫盘”的细胞群有关。 

　　像毛毛虫这样可以进行变态发育的昆虫，当它们还是幼虫的时候，身体里存在两类细胞，一类是已分化能执行各种功能的细胞，比如神经细胞；另一类就是成虫盘细胞，它们是一些还没有执行分化、类似于人类干细胞的细胞。 

　　成虫盘细胞，就像是隐藏在毛毛虫体内的系统更新源文件，它们早在昆虫还没有破卵而出时就已出现，但在幼虫早期，它们一直都安安静静地待着。一些昆虫的成虫盘细胞到幼虫后期才会启动分化，它们会在幼虫体内分化出非常小的雏形翅膀等器官；而在另一些种类的毛毛虫里，这些成虫盘细胞要一直到蛹期才开始分化。无论怎样，蛹期都是这些昆虫成虫盘细胞最重要的阶段，也是昆虫华丽变身的重要时刻。 

　　进入蛹期，除了表皮和成虫盘细胞外，蛹内所有的细胞都会被消化分解，这时如果你将蛹剖开，就会有一摊浆液流出来。成虫盘细胞正是利用这摊富含蛋白质的浆液完成接下来的组织构建，分化出成熟的翅膀、腿、眼睛、触角等器官。 

　　果蝇的成虫盘细胞（图片来自cellbiol） 

　　往好了说，成虫盘是昆虫系统升级的源文件；其实，它们更像是寄生在幼虫体内的异形生物，幼虫存在的唯一价值就是给这些成虫盘细胞提供营养，帮助其生长。不过，昆虫进行变态发育也有好处：可以让幼虫和成虫处于不同的生态位，吃不同的食物、生活在不同的小环境中，从而避免二者间发生竞争，这对整个种群而言是有益的。 

　　而其他一些昆虫，比如蟑螂、蝗虫，它们的细胞早在卵里就已启动了最终的分化，除了性器官和翅膀等特殊器官还需时日外，大部分器官都分化到位了。因此，它们没有变态发育过程。从一定意义上来说，没有变态发育的昆虫，其幼虫和成虫会构成竞争关系，导致相互抢食，最终谁也吃不饱。但是，这类幼虫因为各种器官发育较好，活动力相对较强，更容易发育成成虫，这也算是从小丑到大的一种补偿吧。