当我们仰望辽阔的天空,脑海中浮现的往往是翱翔的飞鸟,然而,在飞行能力的竞赛中,真正的佼佼者并非鸟类,而是那些看似不起眼的昆虫。
昆虫在飞行领域展现出了令人惊叹的技艺,堪称飞行界的奇迹。然而,从外表上看,这些生物似乎并不具备飞行的能力。它们的身体结构似乎与空气动力学原理相悖,轻薄的翅膀与相对笨重的身躯,让人质疑它们是否能够翱翔于天空。但实际上,昆虫不仅能够飞行,而且飞行技艺高超。特别是昆虫界的飞行冠军——蜻蜓,其飞行能力令人难以置信。蜻蜓的飞行速度可以达到每小时50公里,而某些种类的蜻蜓甚至能够进行长达5000公里的不间断飞行,这种能力令大多数鸟类望尘莫及。更令人惊讶的是,昆虫的翅膀竟然是凭空长出来的。
地球上的生物种类繁多,其中脊椎动物无疑是其中的一类重要存在。
与其他生物相比,脊椎动物在许多方面都展现出明显的优势,但飞翔这一能力却一直是它们的难题。人类想要飞上蓝天,可以依靠自己的智慧和科技来实现,但对于脊椎动物的祖先来说,唯一的选择就是进化。于是,一些脊椎动物的前肢开始发生改变,经过漫长的岁月,最终演化成了翅膀。虽然获得了翅膀,但它们也失去了前肢的功能。然而,鸟类和其他拥有翅膀的脊椎动物并不在意这一损失,因为它们终于能够在天空中自由翱翔了。然而,当它们看到昆虫时,却感到自己的翅膀不再那么有价值,因为昆虫的翅膀竟然是凭空长出来的。
昆虫无疑是世界上演化最为成功的动物种类之一,在已知的所有动物中,昆虫的数量占据了75%以上。
昆虫的历史非常悠久,目前已知的最为古老的昆虫化石的年龄大约已经有3.58亿岁了。然而,与现在的昆虫不同,远古时期的昆虫并没有翅膀。远古时期的昆虫为什么没有翅膀呢?因为它们并不需要。昆虫最早是由海洋中的节肢动物演化而来的,当时的昆虫可以说是地球陆地上的最早居民。在远古时期,陆地上的食物资源丰富,而且没有天敌,因此爬行就足够了,根本没有必要飞翔。
与此同时,海洋中的动物们也没有闲着,不久之后,两栖类和爬行类动物从海洋来到了陆地。
与这些强大的两栖和爬行动物相比,昆虫显得过于弱小,为了生存,它们只能逃跑。跑不动,昆虫们就开始跳。一些昆虫发现,在起跳时扇动用于吸收阳光的附翅,可以跳得更远。慢慢地,附翅便进化成了翅膀。不过,这只是一种猜想。另一种猜想是,昆虫的翅膀并不是由单一器官演化而来的,而是由多种器官融合而产生的。这种变化使得昆虫不仅拥有了翅膀,还保留了原本的三对腿。如果鸟类和蝙蝠看到这种猜想,一定会感到不公平:凭什么它们就能够凭空而生一对、甚至两对翅膀,而我们却要用前肢来交换呢?
昆虫之所以不需要用前肢来交换翅膀,是因为它们不像脊椎动物那样“高级”。
脊椎动物的身体结构非常复杂,这使得它们在进化的过程中只能进行微调。例如,一次偶然的基因突变让脊椎动物的前肢变得扁平,又一次偶然的基因突变让它们的指骨变弯曲,无数次基因突变的累积就慢慢形成了翅膀。如果通过基因突变凭空长出一对翅膀行不行?不行。因为脊椎动物的身体是一个整体,所有的结构特征都被写在了基因里。如果贸然增加一种东西,就会导致整个身体结构随之发生变化,那么这个突变的个体就很难存活下来,比如一些器官异位患者就是如此。
昆虫就不同了,昆虫的身体结构就像是一个不断重复的积木。
仔细观察就会发现,昆虫的胸部可以分为三节,每节上都长有一对腿,加起来就有了三对腿。昆虫每一节的身体构造是相同的,但又互不相干。这意味着当某一节的身体因基因突变而发生了构造上的改变,并不会影响到其它节的变化。这就让昆虫的基因突变存在了更多的可能性,因此昆虫可以在进化之路上添加一些本不存在的结构,也可以删除掉一些多余的部分,而且这种变化的成功率很大。而脊椎动物如果发生如此巨大的变化,则很可能夭折。因此,想要飞上蓝天,就只能一步一步把前肢变成翅膀了。