沖上云霄

歐洲中部寇拉斯河的夏日晚上，水面平靜得像一面鏡子。此時(shí)這里體形最大的昆蟲——蜉蝣正化蛹成蟲，掙脫幼蟲期的皮膚的限制，像水上飛機(jī)一樣從水面起飛（圖1）。

（1）首次起飛

在此前的兩年里，它們一直生活在水下。現(xiàn)在它們要起飛去尋找伴侶交配。這是它們生命中最重要的歷程。

最初出來活動的蜉蝣只有三三兩兩，但很快就有幾百萬只。

最先出現(xiàn)的蜉蝣很快成了魚和鳥類的獵物。但捕食者卻無法對它們構(gòu)成滅絕性威脅，因?yàn)轵蒡鋈后w實(shí)在太龐大了。

第一批出現(xiàn)的蜉蝣全是雄性。它們從幼蟲時(shí)期的外殼掙脫出來，立刻飛到岸邊安全的角落休息，等待蛻最后一次殼。

完成最后一次蛻殼后，它們開始尋找配偶。但有一個(gè)麻煩，它們不能進(jìn)食。因?yàn)樗鼈兗葲]有嘴也沒有胃，只能依靠自己幼蟲時(shí)期儲備的脂肪。脂肪提供的能量只夠它們飛行半個(gè)小時(shí)，所以，交配的競賽異常瘋狂。

雌性蜉蝣開始出現(xiàn)了，雄性蜉蝣上上下下地飛舞著尋找自己心儀的對象。它們一旦選中了對象，就會立刻沖過去，爭著為雌性的卵受精。

沒過多久，體力耗盡的雄性絕望地扇著翅膀，無法再停留在空中。

不管是勝利者還是失敗者，它們的生命都開始結(jié)束，死尸紛紛落在水面上。

雌性蜉蝣此時(shí)逆流而上，在河流上游尋找一處水深合適的地方，潛入水下產(chǎn)卵。卵會漂到它們過去生活過的地方孵化成蟲(圖2)。

(2)飛往河流上游產(chǎn)卵的雌性蜉蝣猶如夏日璀璨的星空

在3億～4億年前，蜉蝣的祖先是第一批飛到空中的生物之一。它們的形態(tài)雖然原始，飛行方式雖然簡單，卻足以幫助它們繁衍生息。

河流同樣是另一種昆蟲的家園，在這里有一種昆蟲與蜉蝣有著相同的祖先。

此時(shí)，它們也將浮出水面。與蜉蝣的幼蟲相比，它們的幼蟲要兇殘得多，能吃掉蝌蚪甚至小魚。

它們生命的這一階段行將結(jié)束，它們擺脫了水的束縛來到了空氣中，它們胸腔的上部似乎背著一個(gè)鼓脹的“背包”。這讓它的身體和外部的硬殼出現(xiàn)了一個(gè)隆起。

這種生物的長相最初很奇怪，它的體側(cè)有白色的螺紋，還有許多纖細(xì)的氣管通向身體內(nèi)部，讓它們呼吸空氣。

它們離開水面后吸一口空氣，讓自己的身體膨脹起來，迫使“液體”流進(jìn)“背包”里，將翅膀打開。10分鐘后，翅膀完全展開，而且永遠(yuǎn)不再收攏。

它們就是蜻蜓(圖3)。

(3)身姿秀美的蜻蜓

和蜉蝣一樣，蜻蜓是最古老的飛行昆蟲種類之一。

美國哈佛大學(xué)博物館收藏的展品中，有1.5億年前的蜻蜓化石。這種蜻蜓化石的外形和現(xiàn)在的蜻蜓幾乎沒有什么區(qū)別。更古老的蜻蜓種類生活在2.25億年前，目前我們還沒有這些蜻蜓的樣本，有的只是關(guān)于它的一些奇妙的碎片(圖4)。

(4)圖組:(4-1)、(4-2):保存完好的蜻蜓化石

化石上保存下來的一片蜻蜓翅膀，和我們今天常見的蜻蜓翅膀在紋理上有著驚人的相似。唯一不同的地方是它的尺寸很大，足有30厘米長。可以想象，這種昆蟲的翼展相當(dāng)于海鷗的翼展，重量是今天世界上最大的昆蟲的10倍。

如此重的昆蟲是如何飛行的呢？有一種假設(shè)認(rèn)為，在那個(gè)久遠(yuǎn)的年代，空氣中的氧氣要比現(xiàn)在稠密，這便為那些巨大的昆蟲提供了額外的能量。

據(jù)科學(xué)家猜測，這些世界上最早嘗試飛行的動物，與今天的蜻蜓采用了相同的飛行技巧。它們的時(shí)速可達(dá)64公里（圖5）。

（5）遠(yuǎn)古大型蜻蜓模擬圖

這種出色的飛行能力得益于它們的兩副可以獨(dú)立活動的翅膀。蜻蜓靠近棲木時(shí)，它可以利用翅膀進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整，準(zhǔn)確地落在上面。

所有蜻蜓停下來休息時(shí)，翅膀都是平伸的。

飛行是蜻蜓繁殖后代的重要手段，在這個(gè)過程中，水具有不可估量的作用。

飛行本身在求愛儀式當(dāng)中非常重要，雄性蜻蜓首先在開闊的水域爭奪一處領(lǐng)地，這種空中對決會持續(xù)幾個(gè)小時(shí)。

有一種蜻蜓的成年雌性，其體色不是藍(lán)色，而是金棕色。它們會挑選那些能夠提供最好產(chǎn)卵場所的雄性個(gè)體。

雄性必須通過翅膀準(zhǔn)確地向雌性傳達(dá)信號。一只蜻蜓正在自己的領(lǐng)地巡邏，通過特殊的技巧夸耀自己漂亮的翅膀，它使盡渾身解數(shù)以博得雌性的青睞。

如果雌性把尾巴抬起來，這就表示它對雄性的表演還不太滿意。當(dāng)感覺滿意了，它的尾巴就放平下來。

雄性用腹部末端的倒鉤勾住雌性頸部的后面。雌性則腹部前傾，把生殖孔推入雄性腹部貯藏精子的器官里。雄性打開雌性輸送精子的管道，把精子注射進(jìn)去（圖6）。

（6）蜻蜓的交配方式復(fù)雜而奇特

交配結(jié)束后的雄性，必須為伴侶在領(lǐng)地中選擇一處最好的產(chǎn)卵地方。

雄性上下飛舞，尾部彎曲，然后落在了一處適當(dāng)?shù)闹仓晟稀４菩栽谛坌赃x定的植株安頓下來，用產(chǎn)卵器在植物的莖桿上切出一條條裂口，在每條裂口里產(chǎn)下一枚卵，它差不多要產(chǎn)下30枚。

雄性一直守在旁邊，防備其他雄性趕來跟這只雌性交配。雄性要力保伴侶不受其他雄性騷擾。

蜻蜓幼蟲孵化出來時(shí)和父母的長相非常不同，它們的大部分生命都是以這種形態(tài)度過的。

蜻蜓幼蟲是非常野蠻的捕食者，只要有機(jī)會，它們甚至?xí)缘糇约旱耐悺?/p>

但是，有的昆蟲可以把卵直接產(chǎn)在空氣里，與水的聯(lián)系徹底打破了。

這就是蝴蝶。

蝴蝶的飛行方式和蜻蜓有很大的不同。它們的兩對翅膀交迭在一起，可以像一對完整的翅膀那樣扇動。它們無法像蜻蜓那樣作特技表演，卻有著超強(qiáng)的體力。為后代尋找食物時(shí)，它們會飛行很遠(yuǎn)。

菜粉蝶最喜歡的食物是卷心菜。

卷心菜葉上一些小藥丸似的顆粒，是蝴蝶產(chǎn)下的卵。卵孵化出來的蟲子，首先吃的東西不是植物，而是自己的卵殼。這些卵殼富含蛋白質(zhì)，如此珍貴的食品是不能浪費(fèi)的。

接下來它們開始吃卷心菜葉。卷心菜慘遭破壞后，會散發(fā)出一種特殊的氣味。這種特殊的氣味經(jīng)常會把一種昆蟲吸引過來。

這種昆蟲名叫小繭蜂。

小繭蜂同樣要確保幼蟲在剛一出生就有東西吃。不過，它們更喜歡吃鮮肉，為此它把卵產(chǎn)到蝴蝶的毛蟲體內(nèi)（圖7）。

（7）小繭蜂的產(chǎn)卵行為看起來很殘忍

實(shí)際上這是一種非常巧妙的外科手術(shù)。受害者蝴蝶毛蟲并不會死去，它們會像什么事情都沒有發(fā)生一樣繼續(xù)進(jìn)食長大。

毛蟲在生長過程中一共蛻皮5次，最終體重會增加到被剛剛寄生時(shí)的800倍。

已經(jīng)充分生長的毛蟲會尋找庇護(hù)所，它吐出許多絲線把自己包裹起來，幾天后蛻變成蛹。

那些被小繭蜂寄生的菜粉蝶毛蟲就沒有這樣的機(jī)會了，孵化的小繭蜂毛蟲鉆出菜粉蝶毛蟲的身體，菜粉蝶毛蟲的生命就結(jié)束了。

小繭蜂毛蟲會在菜粉蝶毛蟲的空殼里抽絲成繭，兩周之后化為成蟲。

對于那些沒有被小繭蜂寄生的菜粉蝶毛蟲，它們藏身在自己的繭里差不多同樣兩個(gè)星期，經(jīng)過分裂重組，以成蟲的形態(tài)出現(xiàn)。

和剛剛破繭而出的蜻蜓一樣，菜粉蝶的翅膀也是濕漉漉的（圖8）。

（8）這只菜粉蝶能夠破繭而出是幸運(yùn)的

這種生物最初是一枚卵，然后變成毛蟲，接著是繭，最后完成了整個(gè)成長歷程。

有著這樣一副弱不禁風(fēng)的翅膀，飛動起來又似乎漫不經(jīng)心，蝴蝶可能很難被看作是高明的飛行家，可實(shí)際上它們的飛行技術(shù)絕對一流。必要時(shí)，它們甚至?xí)w躍數(shù)千公里去尋找食物。

有些蝴蝶的飛行行為還有其他作用，那就是擺脫惡劣天氣。

中國臺灣南部的山谷，植被茂盛，氣候溫和，四季如春。到了冬天，這里會聚集大量的蝴蝶。

這些蝴蝶從中國臺灣島的北部來到這里，跨越了幾百公里的距離。因?yàn)楸狈降膰?yán)寒天氣讓許多這些蝴蝶夏天食用的植物都枯死了。

清晨，它們會飛離棲身的場所，來到森林的最上層，在那里陽光會溫暖它們的身體。

它們必須盡可能多地儲備熱量，因?yàn)樗鼈凅w內(nèi)沒有可以防寒的脂肪，只能靠直接吸收陽光的熱量取暖。

這里的山谷氣候溫暖、物種豐富，為這些蝴蝶提供生活所需的一切（圖9）。

（9）圖組:（9-1）、（9-2）:色彩斑斕的蝴蝶

蝴蝶喜歡吃液體食物，包括花蜜和腐爛水果的汁液。吸食汁液時(shí)，它們不會用到爪子，一根細(xì)管子就可以解決所有問題。

剛破繭的蝴蝶，它的“吸管”由兩部分組成，這是因?yàn)樗怯捎紫x的口器改良而成的，每個(gè)部分都有獨(dú)立的肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)，所以能夠隨意移動或控制。蝴蝶長大時(shí)，一種特殊的液體混合物會把這兩個(gè)部分粘合在一起，形成一根微型的“吸管”。

吸管主要由節(jié)肢纖維蛋白組成，這種蛋白在發(fā)生彎曲后會恢復(fù)到原來的樣子。這樣一來，蝴蝶的吸管就像手表的發(fā)條，平時(shí)卷起來，吸食時(shí)才伸直，像一根長長的探針伸入花朵的內(nèi)部（圖10）。

（10）蝴蝶構(gòu)造復(fù)雜的口器

蝴蝶擁有世界上最大的昆蟲翅膀，這些翅膀像布告欄一樣，有足夠的空間展示表明自己類別的圖案。

兩片翅膀上有很多斑點(diǎn)，一些種類的翅膀還具有折射陽光的作用，讓翅膀變得斑斕絢目。

某些種類還具有化學(xué)色素。

有了醒目的招牌，雄性很容易引起雌性的注意，同時(shí)也能警告其他競爭者。

但是飛蛾一般都沒有明亮的顏色或精美的圖案，這主要是因?yàn)樗鼈兌鄶?shù)都在晚上活動，那時(shí)很難看到顏色。