你知道的生命周期最有趣的物種是什麼?為什麼?

是說生命周期中有一些有趣的過程,比如變態發育、有單倍體和二倍體兩個階段的交替等等~

不妨用配圖/視頻加以解釋,請避免一句話回答~


當然是我大胡麻霾灰蝶Phengaris 了!停下寫論文的手來回答...!

Phengaris 以前叫 Maculinea, 分布在歐亞大陸以及日本列島。這個屬裡面的所有物種全部都被指定為了瀕危動物。為什麼那麼瀕危,還要從它的生態說起...

Phengaris 的成蟲(蝴蝶)夏天產卵在特定的宿主植物上(比如某些薔薇科的植物),幼蟲誕生之後,3齡為止都吃這個植物的花而生。到這裡為止,還是非常正常的毛毛蟲吃植物的故事,但是風雲突變。Phengaris 的幼蟲到了4齡之後突然從自己的宿主植物上爬(掉)下來,落到地面上,被周圍的紅蟻Myrmica 的worker 給抱回自己的巢穴里。從此,清純可愛的草食性毛毛蟲突然性格突變,在螞蟻的巢里狂吃螞蟻的幼蟲,而螞蟻居然對此表示不知情。甚至,在螞蟻遭遇到食物緊缺的時候會殺了自己的幼蟲喂它吃。

Phengaris 的這個生態在30多年前就已經被發現了,但是很長時間裡大家都不知道為什麼他能騙過螞蟻,在螞蟻的巢裡面那麼自在。直到1999年,有人分析了Phengaris rebeli 和它的宿主 Myrmica schencki 的體表化學成分,然後發現他們居然極為類似(Akino et al., 1999)!

一般來說,螞蟻的體表碳氫化合物(Cuticular Hydrocarbons, CHCs)的構成和構成比在colony之間都有不同,所以螞蟻通過感知對方的CHCs 來判斷對方是不是自己的同伴。Phengaris 就是通過化學擬態螞蟻的CHCs 來騙過螞蟻,讓螞蟻誤以為自己是同伴來達到侵入螞蟻巢穴的目的。不僅如此,Phengaris 還通過模擬螞蟻發出的摩擦聲來提高自己的社會地位。研究人員發現紅蟻的worker 和queen 發出的聲音是有些許不同的,Phengaris 發出的聲音與女王的聲音很相近。最後作為好蟻性昆蟲的一員,Phengaris 當然也有好蟻性器官-蜜腺,它可以分泌出蜜汁給螞蟻吃,這通常被認為是一種對於擬態不太起作用之後的補償手段。

Phengaris 為了侵入螞蟻的巢穴里做了這麼多努力,然後也成功地騙了螞蟻,然後它......瀕危了。紅蟻為了對抗它當然也進化得越來越能識別是不是自己的同伴,但是即便如此,紅蟻依然在這場與Phengaris 的共進化(coevolution)里輸得很徹底。但是現實卻是,紅蟻滿地都是,Phengaris 卻不見了蹤影。

Phengaris 為了能騙過紅蟻,簡直捨棄了一切。雖然它可以在紅蟻的巢的大吃大喝,最終98%的biomass 都是在紅蟻巢穴里獲得的,但是也是因為它的幾乎所有的adaptations 都是為了對付紅蟻而進化的,所以它是一種沒了自己的宿主就100%活不下去的絕對(obligate)共生者。而由於人類的開發,喜好自然環境和濕地的紅蟻漸漸消失在了Phengaris 的生息地周圍,而Phengaris 也因為自己的「敵人」的消失,自己也無法生存下去了。

圖:Ueda et al., 2016

這是P. arionides 和它的宿主M. kotokui 的照片,跟螞蟻成蟲體型差不多大的那個紅色的東西就是Phengaris,它正在捕食M. kotokui 的幼蟲。從Phengaris 的食性來說,大概可以分為兩種type,一種是「predatory」 type,就是圖片里的這種。它潛入螞蟻的巢穴里之後捕食螞蟻的幼蟲成長。還有一種是「cuckoo」 type,這種類型的幼蟲進入螞蟻的巢穴之後什麼都不幹,然後nurse ant通過regurgitation(真心不知道中文翻譯是什麼,意思就是螞蟻從嘴巴里吐出食物來喂自己幼蟲的行為)給它餵食。另外,被分析過CHCs 的Phengaris 全都是「cuckoo」 type。發現比起worker,Phengaris 的CHCs更像幼蟲的。估計是擬態了worker 之後還好吃懶做容易被發現吧哈哈哈。至於「predatory」 type 的CHCs還沒被分析過(現在正在寫關於這個的論文),雖然其實大部分的種都是這個類型。

圖:Thomas et al., 2004

這是一個"cuckoo" type,右上角可以看到螞蟻正在通過regurgitation 喂它吃的。

圖中的這個蝴蝶就是Phengaris 的一種,Phengaris 是屬名,還有一個漂亮的名字叫large blue。這是一種很漂亮而且有很神奇的生態的蝴蝶。但是因為人類的影響,它在短短几十年內失去了和他競爭了幾百萬年的對手。

雖然大家都因為方便好理解而把它說成是紅蟻的Social parasite(社會寄生者),但是其實沒有任何能確定它就是social parasite的決定性證據。有可能紅蟻從一開始就認識它,故意把它帶回巢穴里。因人類的影響被迫遷居到沒有它的宿敵的地方的紅蟻,真的會過得更好么?

補充一下,Phengaris 在3齡之前都是草食性動物,4齡之後變成了絕對的肉食動物(吃草絕對活不下去),誰都不知道它體內發生了怎麼樣的變化,導致了在沒有經歷變態發育的情況下食性發生了如此大的改變。而且,還有研究發現它的CHC 是在接觸了螞蟻之後變得更像螞蟻的。所以「接觸螞蟻」這件事應該是一個非常重要的過程,有可能螞蟻身上的某種物質成為了讓它發生這種改變的契機。如果有人能做這方面的研究感覺還挺有趣,把視角放在分子層面的話還可以做關於螞蟻的化學物質影響Phengaris 的基因表達的研究,有可能和表觀遺傳學的調控有關。

另外,正因為Phengaris 在第一次接觸到螞蟻,被螞蟻搬回自己巢穴的時候擬態還不太完美,所以還有很多人認為螞蟻沒有把它錯認成自己的同伴,而是故意地把它搬回家的。但是如果是這樣,現階段很難想像螞蟻的這種行為對螞蟻有什麼好處。因為無論多大的螞蟻巢穴最多只能容得下3隻Phengaris 的幼蟲寄生,再多了的話就會把自己的幼蟲吃光造成毀滅性打擊。實際上一隻Phengaris 幼蟲在螞蟻的巢穴里的那幾個月的時間裡,多的總共會吃掉上萬隻螞蟻的幼蟲,所以即使是一隻Phengaris 進入了螞蟻巢穴里對螞蟻的打擊都非常地大。如果真的螞蟻能分辨出它的話,它應該還有另外的,還沒被發現的和螞蟻「交易」的手段。此外,還有報告稱其實紅蟻在和Phengaris 共進化的鬥爭中變得更具有基因上的多樣性了。實際上在CHC上面,同一種的紅蟻也都被發現了有3種type,估計是為了對抗Phengaris 而進化出來的。

最後有人在評論里問到關於怎麼從螞蟻的巢里出來的問題,在這裡更詳細地回答一下。

幼蟲到了要化蛹的時候一般會跑到螞蟻巢穴的出口附近。它的蛹因為缺少蜜腺之類的補償措施,不管是CHC還是聲音的擬態都比幼蟲要更完善。所以即使在出口附近也不用擔心敵人的攻擊,敵人來了螞蟻會保護它,被水淹了螞蟻會把它放到安全的地方。一旦化成蝴蝶之後它立馬跑出螞蟻的巢穴然後飛走。成蟲本身對螞蟻是沒有任何防禦策略的(沒有化學擬態也沒有聲音的擬態也無法發出螞蟻的費洛蒙),它被螞蟻發現之後會被圍攻。但是它的蛹的殼會發出類似螞蟻的費洛蒙的物質,感知到這種物質的工蟻全都表現出了像保護女王一樣的行為,圍在蛹的殼的周圍一動不動,然後成蟲就可以趁機逃走(這方面的研究還非常非常少,目前還不是非常明確)。在和螞蟻共生的昆蟲當中Phengaris 其實沒有太長的進化史(估計只有幾百萬年),這也導致了比如它的成蟲對於螞蟻沒有相當的對抗措施之類的弱點。和螞蟻有很長的進化史的蚜蟲(估計有幾千萬年)就和螞蟻有著非常完善的相互關係。

Phengaris 和紅蟻目前來看還是敵對的關係。但是隨著共進化的發展,最終會穩定到一個相對平穩的關係里。其實大部分的「共生關係」從進化史上看,在很早以前都是敵對關係。它們隨著共進化的發展最後穩定下來,就像蚜蟲和螞蟻一樣(只要有interaction,共進化就不會停止)。Phengaris 和紅蟻目前還處在非常激烈的對立關係上。

最後附上一張P. arion 的life cycle 的圖。

圖:Thomas et al., 2009

本來想放一些自己照的照片的,但是.....發現裡面可以輕易地看到GPS信息...所以...

不太懂中文的專業辭彙,裡面穿插了很多不方便理解的英文很抱歉,如果有什麼錯誤請指出。


北極燈蛾 十四年破繭成蝶


周期蟬

主要分布在北美,生命周期為十三年或十七年,所以也被稱為十七年蟬或十三年蟬。

幼蟲孵化後鑽入地下,一生絕大多數時間在地下度過,靠吸食樹根的汁液為生。在地下十三年或十七年後破土而出,在4-6周內羽化、交配、產卵、死亡,而卵孵化後進入下一個生命周期。因此在美國東部一些地方每過十七或十三年就會突然出現的大量的蟬,成為一景。

周期蟬的生命周期為17年和13年,是演化的結果。科學家的解釋是,首先這兩個周期都很長,因為周期蟬出現於距今180萬年前,那是北美氣溫低,會遇到冷夏,成年蟬需要高溫,因此長生命周期可以保證成活率。其次這兩個周期是質數,這樣可以避開其他種類的蟬。如果不是質數,那麼就有更多機會和其他種族的周期相重疊,降低族群數量。


有寄生操控(parasite manipulation)現象的物種~超級多啊比如大家最熟悉的鐵線蟲-螳螂、弓形蟲-老鼠,包括樓下有人提到的蝸牛和那種蟲子。

舉個很有趣的例子就是殭屍螞蟻真菌吧(畢竟當年很著迷想申請相關實驗室失敗惹

Ophiocordyceps屬的真菌又被稱為殭屍螞蟻真菌,研究很多。他們的宿主是一種泰國的熱帶雨林里的螞蟻。和其他螞蟻一樣,平時工兵忙忙碌碌的到處找食物。不過他們比較傻,一般有幾條固定的路走不太會改變方向。

他們走啊走啊,突然天降一口大鍋,一粒真菌的孢子掉在腦袋上,很快就鑽進了表皮開始生長。怎麼能分辨出被感染的螞蟻呢,他們偏離了常走的軌道,甚至開始往植被上爬。抓住這樣的螞蟻解剖開他們的腦袋,就會發現一堆奇怪的東西。

(下圖上-腦袋-放大的就是菌絲

下-懶得回去看了貌似是肌肉吧,左邊是正常肌纖維,被感染了以後就萎縮成右邊這種了)

還有一點很神奇的是,這種螞蟻正常情況下整個白天都會出來活動,被感染的螞蟻會變得更有規律(強迫症真菌?),大部分只在中午到下午短短的一段時間活動,大概是真菌最喜歡的溫度和濕度吧。

說回來,這種被感染的螞蟻開始像醉鬼一樣無所事事地跑來跑去,爬到植物上,在不同的葉子間穿梭。

最後,這些腦組織被蔓延的真菌佔據的螞蟻做出生命中最後一個動作—爬到一片中意的樹葉背面,然後牢牢咬上它的主葉脈。(找不到的也會咬別的)真菌使他們下頜的肌肉萎縮了,他們再也松不開口了,咬著咬著就shi掉了。

一段時間之後,找到了適合自己生長的高度,濕度和溫度的真菌吃完了螞蟻體內的營養,它的繁殖(菌絲)體漸漸從螞蟻的腦袋裡面長出來,像一把可愛的小傘(糖葫蘆?),向樹下散播出自己的孢子。又有新的螞蟻從底下路過,新的生活史展開啦~

這種樹葉上的齒痕被稱為death grip—死亡之握?在泰國的雨林里不僅可能在樹葉背面翻到,還存在在很久前的樹葉化石中哦。這對相愛相殺共同進化的敵手是有著漫長的戀愛史的

螞蟻:沒愛過,謝謝。

樹:mmp

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想隨便寫點怎麼寫這麼多了ORZ

有的憑印象,想不起來的隨便搜了篇文章找的,圖一二也來自於這篇(supplement裡面還有無聊的小視頻hhh

Behavioral mechanisms and morphological symptoms of zombie ants dying from fungal infectionbmcecol.biomedcentral.com圖標

圖三來自於google


最近剛好在期末複習,各種寄生蟲生命周期的世代交替都很有(fu)趣(za)嘛,舉兩(kao)個(shi)栗(zhong)子(dian)好了:孢子蟲綱下的間日瘧原蟲Plasmodium vivax和吸蟲綱下的衛氏並殖吸蟲Paragonimus westermani


先說瘧原蟲,就是以按蚊為傳播媒介引發瘧疾的那種蟲。一般人看來,瘧疾嘛就是蚊子吸了帶瘧原蟲的血液然後再吸別人的血時吐出瘧原蟲於是完成瘧疾的傳染。可是,這種認識真的真的真的是太拿衣服了┑( ̄Д  ̄)┍正經的說,瘧原蟲是一種單細胞生物,完成生活史需要按蚊兩個宿主,在人體內完成裂體增殖,在按蚊體內完成配子生殖繼而進行孢子生殖

首先是在人體內的發育:

  1. 按蚊唾腺中成熟的子孢子在按蚊吸血時進入人體隨血液侵入肝細胞肝細胞內的子孢子進行裂體增殖,形成紅細胞外期裂殖體。
  2. 成熟紅細胞外期裂殖體內含有數以萬記的裂殖子,漲破肝細胞後被釋放出來,一部分被就是細胞吞噬,剩餘進入紅細胞。
  3. 侵入紅細胞的裂殖子形成環狀體,攝取營養繼續發育。
  4. 環狀體發育為滋養體
  5. 滋養體最後形成含有一定數量裂殖子的成熟裂殖體。
  6. 裂殖體漲破紅細胞釋放出裂殖子,侵入紅細胞重複步驟三。經幾代裂體增殖後於肝、脾、骨髓等器官內發育為雌、雄配子體,成熟後出現於外周血液

然後是按蚊體內的發育:

  1. 雌性按蚊刺吸帶蟲者血液時,雌、雄配子體進入蚊胃內繼續發育。雄配子體分裂,發育為4~8個雄配子。
  2. 雄配子在蚊胃內遊動,鑽入雌配子體內完成受精形成動合子。
  3. 動合子穿過胃壁,在蚊胃基底膜下形成卵囊。
  4. 卵囊進一步發育,囊內的核與胞質反覆分裂進行孢子生殖,形成成孢子細胞。
  5. 成孢子細胞出芽生成數以萬計的子孢子,子孢子隨卵囊破裂進入蚊的涎腺,當蚊吸血時進入人體。

算算瘧原蟲完整的生命周期里包含了幾個小周期?


說完最複雜的再說個屬於蠕蟲類的,簡單一些。衛氏並殖吸蟲可能大家聽到的比較少,但其實這貨還有個接地氣的名字肺吸蟲,因為它的成蟲主要寄生於哺乳動物肺內。衛氏並殖吸蟲完整的生活史需要兩個中間宿主和一個終宿主參與,和所有的吸蟲一樣,它的蟲卵必須在水中孵化。

  1. 成蟲雌雄同體,寄生於終宿主(人以及肉食類哺乳動物)肺內,雌雄交配或自體交配產出蟲卵,隨痰液直接排出或隨痰液吞咽與糞便一同排出。
  2. 蟲卵進入淡水,孵化出毛蚴
  3. 毛蚴主動侵入第一中間宿主淡水螺類,發育為胞蚴。
  4. 胞蚴的胚細胞分裂形成許多母雷蚴
  5. 母雷蚴再次分裂形成子雷蚴。
  6. 子雷蚴最終分裂發育為尾蚴,脫離宿主。
  7. 尾蚴主動侵入第二中間宿主甲殼類動物,如溪蟹、蝲蛄,形成囊蚴
  8. 人或其他終宿主食入含活囊蚴的蝲蛄、溪蟹等動物,囊蚴在小腸上端經消化液作用,其中含有的後尾蚴脫囊進入腸腔。
  9. 後尾蚴鑽過腸壁成為童蟲
  10. 童蟲在腹腔及各組織器官內移行,大多穿過膈肌進入肺內發育為成蟲。也可進入其他器官發育或跑到死為止。

算算它有幾個小周期?


想想啊一個家族祖孫同堂,你沒有爺爺只有一個奶奶,你的爸爸媽媽有可能是同一個人,呸,同一條蟲。你照著鏡子,發現怎麼看怎麼和自己的爸媽不一樣,再看看自己的奶奶和自己長得差不多。。。

那麼最後問題來了,當不小心看到自己的爸爸媽媽在不可描述的時候,求問你和你的兄弟姐妹們的心理陰影面積之和。

期末碼字不容易,看官老爺們給個讚唄~


(圖源水印)

蜉蝣之羽,衣裳楚楚。

心之憂矣,於我歸處。

蜉蝣之翼,采采衣服。

心之憂矣,於我歸息。

蜉蝣掘閱,麻衣如雪。

心之憂矣,於我歸說。

--《詩經 曹風 蜉蝣》

莫過蜉蝣也。

蜉蝣一生,經歷四個時期

半月用來孵化(卵)

一年用作成長(稚蟲)

半天用作蛻變(亞成蟲)

燃燒這一生的能量(羽化成蟲)

婚飛,交尾

以最原始的美麗,迎接生命的重點(交尾後死亡)

我不後悔,因為我遇見了你。

我用盡這一生,只為送你一條祖傳的染色體。


雙盤吸蟲算是寄生蟲生活史中比較有創意的了。

圖中蝸牛身體上有一部分可能會被許多人誤認為是蝸牛的觸角,其實這根本不是觸角,而是一種名為Leucochloridium paradoxum的雙盤吸蟲。這種寄生蟲可以進入蝸牛的消化系統,並長成一條長長的管,其中充滿了數百隻有生死能力的尾蚴。接下來,長長的管道入侵蝸牛的觸角,形成一種怪異、腫脹、跳動的外觀,以此來吸引鳥類的注意。鳥類吃下這隻蝸牛後,就會變成寄生蟲成長第二階段的宿主。蟲卵通過鳥類的糞便排出到植物上後,又會寄生到其他蝸牛身上,繼續開始它們的生命輪迴。


視頻裡面的這種蝴蝶,前三個世代前往加拿大,第四個超級世代返回墨西哥。

我覺得第四個超級世代真的很帥。完成了三代的功績。

名字是《大遷徙》

馬上,我們中國人也要開始春節大遷徙了


寫小說的時候寫過一個龍蝦人種族,生命周期超長。

剛出生時候是浮游植物,長大一點長出鞭毛變成浮遊動物,然後再長大一點變成多細胞的軟體寄生蟲,在其他個體腸道里孵化成節肢動物,再到魚類,長出腳爬上陸地,鑽進泥里變成植物,授粉結果,果實孵化成四腳獸類,再經歷各種變態過程,幾百年才能最終長成三米高的龍蝦人一樣的成體。

而且整個星球上只有這一個物種,各個生長階段的個體佔據了所有的生態位,互相吃。最後的成體是智慧生物,雜食。。。

語言完全是身體語言,超級複雜,所以文字就是畫各種姿態的小人,類似印加人的臉文,一句話要刻滿一牆的節奏。

最後在星際戰爭中站錯隊,被人類揍,打死拖走煮了吃,半噸重的大龍蝦吃到飽。

(= ̄ω ̄=)


當然是可以「返老還童」的燈塔水母

以下摘自百度百科:

燈塔水母(學名:Turritopsis nutricula):是一種小型水母。身體呈鍾型,直徑約4-5毫米,身體透明,能夠看見紅色的消化系統,狀如燈塔,因而得名。燈塔水母胃巨大且呈現出鮮艷的紅色,橫斷面為十字型。

燈塔水母可以從水螅體無性繁殖,是唯一已知的能夠從性成熟階段恢復到幼蟲階段的生物。在20℃的水溫中達到性成熟階段需要25至30天,其特徵是性成熟的(能夠進行有性生殖)個體能夠重新回到水螅型。普通的水母在有性生殖之後就會死亡,但是燈塔水母卻能夠再次回到水螅型。這被稱作分化轉移。理論上這個過程沒有次數限制,這種水母可以通過反覆的通常生殖和轉分化獲得無限的壽命。所以也被人稱為「長生不老的水母」。更準確地說應該是「返老還童」。除非被其他動物吃掉,否則燈塔水母是「永生」的。


大概是水母吧?感覺邊長邊生,邊生邊長,一邊生長,一邊變態。一個生殖細胞,就能造就一個種群。

(圖片引用自果殼網 《【2017年物種日曆】3月6日 海月水母》,侵刪)

從水螅體開始,就可以走動,一邊走,一邊留下肉芽。自己走了,肉芽接著長成水螅體,然後重複上述過程。

橫裂體一邊生長,一邊釋放碟狀體,跟「落地生根」(一種植物)似得。

然後碟狀體再變成水母。

感覺水母的一生完全是動植物演化過程的翻版。幼蟲是浮游生物,水螅體是可分裂的多細胞生物,橫裂體是植物,碟狀體是種子,最後植物種子長成動物水母。

還有比他更神奇的生物沒有?紫菜?

(本人生物盲,上述文章,來自記憶中的電視科普節目,歡迎大家挑錯,拒絕人身攻擊。)


青蛙。屬於兩棲綱的變態發育。

以下摘自百度百科。

兩棲類的變態發育要經過四個時期,如青蛙:

受精卵(水中)——蝌蚪(水中)——幼蛙(水中)——成蛙(陸水兩棲)

其中幼體和成體的根本區別是呼吸方式。幼體用鰓呼吸,成體用肺呼吸,皮膚也能輔助呼吸。

而且發育過程中可能出現一定的變異,比如出現紅色幼體。

成蛙在生命的後期會捕食紅色幼體。


還是人最有趣。

生下來的弱只,從四足爬行逐漸能兩足行走,更妙的是兩三歲時候居然可以開口說話了,異想天開,妙語連珠,孩子的想像力著實妙趣橫生。

只不過這種物種,越長大越無趣,越不可愛了。


完全變態發育的某棲動物


生蚝是一種雌雄同體的生物,

在每年6月到8月溫暖的季節排卵,這時候生蚝是母的,所以我們都不贊成這個時候吃蚝,母蚝產卵可是一個力氣活,又累又瘦的,營養都給蚝仔仔了。到了秋冬,冰冷的海水使蚝的生長速度變慢而變為了雄性,因此這時候的生蚝就象是一個強壯的小鮮肉,肉質甜爽脆,蘊含海洋的風情。


燈塔水母,能從成熟變到幼蟲


我會告訴你海星不是由卵直接孵化的嗎(?ω?)

(派大星:我不是我媽生的?QAQ)

詳見:

https://www.zhihu.com/column/p/32062513


燈塔水母,活完死死了再活,活完死死了再活,鬼知道什麼時候會死透


水母啊。快死的時候又會回到幼年。


瀉藥

人類

兩頭堵


沒有人說說捻翅目的昆蟲嗎?


當然是女生了 一個月留七天血還不死 這不奇特嗎


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