昆虫的翅膀是怎样产生的

2．昆虫的翅膀是怎样产生的

昆虫是地球上最早出现的“飞行家”。早在3亿年以前，它们就已经飞上了天空。在大自然中，有35种昆虫会飞行。蜜蜂、黄蜂、蚊和蝇等能依靠自己的翅膀，向上飞升，垂直下降，定悬空中，陡然侧飞或回首飞行，非常灵活。

昆虫的翅膀

昆虫的翅膀是如何产生的呢？法国动物学家拉马克在1809年出版的《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，而且其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，而不利的个体则被淘汰。他认为，一个器官的产生、消失或变形都是渐进的，而且向着该物种生存的有利方向转变。例如，海豚、海狗、水狸都是在水中捕食的哺乳动物。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。最晚弃陆入海的是水狸，它们基本上保留陆生动物的一切功能。海狗入海的时间，介于两者之间，它们的四肢和躯体保留着陆生动物的一些特点，每年还需要登陆交配，生儿育女。

显然，这两种学说是无法解释昆虫翅膀的进化的。因为昆虫飞行时，翅膀一定要有足够的长度。为何昆虫先长出不足以飞行的短翅？这种“无用”的短翅为什么能渐渐变长，并达到能够飞行的程度？对此，拉马克和达尔文的学说都无法自圆其说。

1978年，美国堪萨斯大学的研究生道格拉斯别出心裁，提出了一种假设。他认为，昆虫的翅膀最初不是用于飞行，而是为了吸收太阳的热能。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。早期的翅膀被昆虫用来吸取太阳能，提高体温和活动能力。经过长时间的进化，它们的翅膀终于达到可供飞行的长度。

昆虫的翅膀

近年来，美国伯克莱加州大学的柯尔和布朗大学的金梭佛试图用实验验证道格拉斯的假设。他们用不同大小的人工翅膀的虫体，测量吸热和传热的关系，并用风洞检查这些人工昆虫的飞行能力。实验大体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，换言之，如果仅仅为了吸热，昆虫的翅膀不应该长于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，否则就无法在空中飞行。

道格拉斯的假设面临着挑战。有些科学家根据柯尔和金梭佛的实验认为，这一假设是不成立的。但是，柯尔和金梭佛却不同意上述观点。他们的解释是，某种翅长1．25厘米的昆虫，下一代的一些成员可能由于突变和体躯增大，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，使之幸免于难。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，这种解释是否正确，还有待于思史学家们进一步的研究和验证。昆虫的翅膀是怎样产生的？至今仍是一个尚未揭开的疑谜。