虫大十八变，毛毛虫的变态发育究竟是怎么做到的？

“女性年龄十八变”是一句俗语，意思是女孩长大后会变得漂亮。自然界中没有人能单独在美丽方面与毛虫相比。虽然它们大部分时间看起来很恶心，但只要它们通过蛹期，它们就能变成美丽的蝴蝶...呃，或者还是不太漂亮的蛾子。科学家称这一变化过程为异常发展。然而，它们也是昆虫。为什么毛虫能变成蝴蝶并完成昆虫18年的转变，而蟑螂和蝗虫却不能？

蝴蝶的异常发育

这与称为“成人椎间盘”的细胞群有关。

昆虫可以像毛虫一样经历蜕变，当它们还是幼虫时，体内有两种类型的细胞。一种类型是分化细胞，可以执行各种功能，如神经细胞。另一种是成人椎间盘细胞，类似于尚未分化的人类干细胞。

成体盘细胞，就像隐藏在毛虫体内的系统更新源文件一样，在昆虫破壳而出之前很久就出现了，但是在幼虫的早期阶段，它们会保持安静。一些昆虫成体椎间盘细胞直到幼虫后期才开始分化，它们将分化成非常小的胚胎翅膀和幼虫的其他器官。在其他种类的毛虫中，这些成体椎间盘细胞直到蛹期才开始分化。无论如何，蛹阶段是这些昆虫成虫盘细胞最重要的阶段，也是昆虫巨大转变的重要时刻。

当进入蛹期时，除表皮和成体椎间盘细胞外，蛹期的所有细胞都将被消化和分解。如果你切开蛹，会流出一滩浆液。成人椎间盘细胞利用这种富含蛋白质的浆液完成下面的组织构造，并分化成成熟的器官，如翅膀、腿、眼睛和触角。

黑腹果蝇的成体椎间盘细胞(细胞生物学图片)

充其量，成人磁盘是昆虫系统升级的源文件。事实上，它们更像寄生在幼虫体内的外星生物。幼虫的唯一价值是为这些成体椎间盘细胞提供营养并帮助它们生长。然而，昆虫的变态也是有益的:幼虫和成虫可以被置于不同的生态位置，吃不同的食物，生活在不同的小环境中，从而避免两者之间的竞争，这对整个种群是有益的。

而其他一些昆虫，如蟑螂和蝗虫，它们的细胞早在它们的卵中就已经开始了最终的分化。除了性器官和翅膀等特殊器官外，大多数器官完全分化还需要一段时间。因此，它们没有异常的发展过程。从某种意义上说，昆虫没有异常发育，幼虫和成虫会形成竞争关系，导致彼此抢夺食物，最终没有人能吃饱。然而，这种幼虫更容易发育成成虫，这是因为各种器官发育得更好，活动能力也相对较强。这也是从小丑到大的一种补偿。