生物學詞語
概述
廣義角度上的“幼蟲”,是動物
個體發育中頗具形態和生理特點並有
胚胎性質的
發育階段;一般具有暫時性專有器官或構造以適應其獨自生活方式的需要,但在直接發育形式下的幼體則無此情形。
基本信息欄
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中文學名:幼蟲 界:動物界 | 拼音:yòu chóng 注音:ㄧㄡˋ ㄔㄨㄙˊ |
簡介
幼蟲( larva)
從進化的角度來看,幼蟲是物種從所屬門類走向獨自發展道路中的一種創造。有人將所有動物幼蟲歸納為兩類:早期幼蟲和晚期幼蟲。早期幼蟲又稱種系幼蟲,如雙囊幼蟲、帽狀幼蟲、
輻輪幼蟲和
擔輪幼蟲等。這些幼蟲的某些形態在所屬門類中具有一定共性和基礎性。例如
寡毛類也有與
多毛類擔輪幼蟲相似的發育期。與此相反,晚期幼蟲在同門內不同種間出現的形態差別甚至不亞於成體間差別。
水母、吸蛭、
絛蟲、
甲殼和棘皮等類動物的幼蟲均屬晚期幼蟲。
經幼蟲發育為成體的經歷稱為變態。在有幾個幼蟲期的情形下,每次形態變化都與生活方式的改變有密切聯繫。
海月水母的
有性世代幼蟲和
無性世代幼蟲出現於不同季節並分別營浮游生活和附著生活。其
浮浪幼蟲附著後先形成螅狀幼蟲,再發育為代表
水螅體世代的
杯狀體,此後便是由杯狀體向
水母體世代的過渡。這時杯狀體節裂為疊盤體,由後者的自由端依次脫落下來的再一期幼蟲為碟狀體。經過
浮游生活期後,碟狀體長大為成體動物。海月水母兩個世代成體和所有幼蟲期雖
基因型相同,但表型不同,以致形態各異。
幼蟲變態的結果一般是產生體形很小的成體型個體,是稱幼體。不過,在有些動物的
個體發育中,從幼蟲到幼體之間還要經過一個過渡期,即後幼蟲期。這方面例子很多,如吸蛭的後搖尾幼蟲,貽貝的行幼體,櫻蝦的長眼柄幼體,
毛蝦的仔蝦期和蟹類的
大眼幼體等。後幼蟲期的特點在:雖然大多數成體器官已經生出,只是尚未達到成體的大小和比例。此外,某些幼蟲器官的殘跡或某些幼蟲生態表現依然存在。
研究歷史
我國歷史上,最早被認識的幼蟲是
家蠶。在公元前16~前12世紀間中國的
殷代,蠶的形態即被刻繪在
龜甲上並出現了象形文的“蠶”字。在西方,17世紀末葉A.van
列文虎克發現剛孵出的
劍水蚤大異於成體,後經德耶爾研究始證實為幼蟲。有些十足類動物幼蟲如
水蚤幼蟲和
大眼幼體雖在18世紀80年代已被發現,但到19世紀初仍都被當成成體動物,直到19世紀30年代才得到改正。
1832年C.G.埃倫貝格發現後灣幼蟲並於1834年定名,當時把它當成一種
輪形動物,直到1869年始由A.
施奈德證實為
外肛動物幼蟲。J.P.
彌勒於1846年發現支架幼蟲,1847年發現帽狀幼蟲,1848年發現
輻輪幼蟲,1850年發現旋輪幼蟲並分別予以命名。其中輻輪幼蟲和支架幼蟲最初也誤為成體動物,J.P.彌勒本人證實支架幼蟲實為蛇尾動物幼蟲,另由C.格根
鮑爾確定輻輪幼蟲為
帚蟲幼蟲。1840年S.羅文首先發現在演化上具重要地位的
擔輪幼蟲,初定名為羅文幼蟲,後一度改名球輪幼蟲,到1878年始由B.哈切克改為現名。
C.R.
達爾文的
物種起源學說對認識和解釋幼蟲生成的因果和意義有很大影響,導致不少著名胚胎學家利用幼蟲
形態發生過程來說明物種演化歷史和不同類動物間的親緣關係,推動了
比較胚胎學的發展。
一方面由於受到
個體發育與
系統發育關係學說的影響,另一方面由於眾多相似形態幼蟲的發現,B.哈切克於1878年提出了
擔輪幼蟲說。認為擔輪幼蟲是一種祖體動物——
擔輪動物(trochozoon)留下的“
活化石”。他認為幾乎所有現存對稱動物(bilateria)都來源於這一假想的祖先。1952年B.H.別克列米舍夫將擔輪動物列為一個總門,可說是擔輪幼蟲說的繼承和發展。環節、軟體、
螠蟲和
星蟲都歸於該總門之下,同時它們的幼蟲也統稱為擔輪幼蟲。
至20世紀中葉,L.H.
海曼在提出動物界譜系關係時,仍然把擔輪幼蟲式祖先當成是螠蟲、星蟲、
帚蟲、外肛、環節、軟體和節肢等多門動物的起始形態。她還把
浮浪幼蟲式祖體作為整個動物界譜系樹的基幹,認為所有
真後生動物(eumetazoa)都是從該祖體形態基礎上發展而成。J.
哈吉則認為多種動物幼蟲的形態相似實際上可能是在
生活環境需要下出現的同功現象。如幼蟲的陀螺形或錐形體制以及頂感覺器和
纖毛環的生成都與水環境和地引力有關,但這種相似又掩蓋不了它們各自獨有形態特點。如
環節動物擔輪幼蟲與軟體動物擔輪幼蟲最為相似,但它們之間的演化關係所達何種深度很值得加以研究。至少有一個重要差別:環節動物擔輪幼蟲
中胚層從發生之始就未脫離過與體節生成的聯繫,而在軟體動物擔輪幼蟲期中
胚層的發生卻從未有過分節的跡象。
20世紀上半葉之前,關於動物幼蟲的研究只不過是
比較胚胎學和進化胚胎學的一個組成部分。至1950年G.圖爾松首先提出幼蟲生態學研究方向,並且把
海洋幼蟲分為兩個
生態類群:黃養浮游幼蟲和浮養浮游幼蟲。1972年C.A.米列伊科夫斯基又將海洋幼蟲升格為海洋生物中一個獨特的生態類群——海洋幼蟲生物(pelegiclarvaton),並把它與
底棲生物(benthos)、自遊動物(nec-ton)、
水漂生物(pleuston)和
浮游生物(plankton)等並列。
與幼蟲生態學發展的同時,興起了幼蟲分類學。後者內容是將同一門類中幼蟲分為若干類型,二是利用幼蟲形態來鑑定其所屬成體種類。如
宮崎一老1962年根據殼的形態和特徵將200多種瓣鰓類面盤幼蟲歸納為貽貝、
牡蠣、
簾蛤和
竹蟶等20個類型。R.H.
米勒主要根據附著器形態、幼蟲已否攜帶成體原基以及芽生體出生情形等將
海鞘蝌蚪幼蟲分為28個類型。
在利用幼蟲形態鑑定所屬成體種類的工作中,K.W.奧
克爾曼曾用瓣鰓類後幼蟲期的
殼頂形態來推測第1期幼蟲殼(或
胚殼Ⅰ)和第2期幼蟲殼(或胚殼Ⅱ)生成中的形態變化,並將之作前後比較而推知所屬成體種類。V.L.
羅森諾夫等人則依據面盤幼蟲殼的輪廓、殼頂鼓起程度、殼的長高比例和殼前後緣寬狹以及韌帶位置和鉸鏈形狀等條件鑑定出了20種北美
瓣鰓動物。通過對3000多篇文獻的歸納,1982年D.E.
布利斯制定了3個甲殼類動物方面的
檢索表,即:用胚胎期
附肢形態以分出各期幼蟲和幼體的檢索表;用無節幼蟲附肢和背甲形態分出
甲殼類主要
亞綱的檢索表和用溞狀幼蟲形態分出甲殼類的屬、目、亞目或亞科的檢索表。1978年M.J.
韋斯特福爾除作出蜻蜒目成體和
若蟲的檢索表外還作了鑑定和區分蜻蜒若蟲與
蜻蛉若蟲的檢索表。
幼蟲模式
幼蟲模式與
胚胎髮育模式相一致,動物幼蟲可分為:①處於
囊胚狀水平的幼蟲,在結構上系由單層細胞圍成,尚無
胚層之分,如
海綿動物的雙囊幼蟲。②由兩胚層組成的幼蟲,如
浮浪幼蟲,它是由圍在體表的
外胚層和居於蟲體內部的細胞團組成,既無內腔,亦無開孔。N.N.
梅契尼科夫稱這種幼蟲為
中實幼蟲,亦出現於海綿動物中。此
內細胞團並不完全相當於消化道原基,即不等同於
內胚層而頗近似內中胚層。③無
體腔的三胚層幼蟲,如多腸類的彌勒氏幼蟲和吸蛭類幼蟲;彌勒氏幼蟲在發生之始一度存在腔隙(
囊胚腔),但不久因間葉細胞的填充和
消化器官分枝的增加而消失。吸蛭幼蟲體內填充物除實質外還有大量生殖細胞和生殖細胞團。④具有
假體腔的三
胚層幼蟲,如環節、
星蟲和軟體等類動物的
擔輪幼蟲,
紐蟲的帽狀幼蟲,
內肛動物幼蟲和後灣幼蟲。它們都以單層
外胚層細胞組成
體壁,在體內生有簡單消化道。居於體壁與消化道之間的腔隙即假體腔。此腔實際上是存留下來的囊胚腔。此類幼蟲的
運動器官主要是環形
纖毛輪,位於幼蟲口之前者稱口前纖毛輪:位於口緣外圍者多稱纖毛冠。⑤具
真體腔囊的三胚層幼蟲,如
腕足類幼蟲、棘皮動物幼蟲和
柱頭幼蟲。這些幼蟲的
體腔囊都是由
原腸腔外突部分形成的囊狀構造。這種體腔囊不但分居幼蟲消化道左右兩側,而且各分為前、中、後3部分。其中後部體腔是成體乾腔發生的基礎此外,後兩類動物幼蟲的運動器官都不是纖毛輪而是表面生有纖毛帶的腕。
在演化歷史進程中,幼蟲為適應環境需要,為使營養獲得保障,為擴展活動範圍和為順利完成變態等而在形態上不斷有所變異和創造。如專有器官的出現——新性發生,器官出生時間的推遲或提前——
異時發生以及
性腺早熟——幼期性熟等均屬其內容。有很多情況說明幼蟲器官及其發生方式對成體器官的發生起直接或間接作用。因為幼蟲器官的命運有以下幾方面:①徹底破毀消失,②經過改造或不經改造而變為成體器官的一部分;③完全保存,只是在構造上和生理功能上有所改變。
幼蟲形態
幼蟲體制
幼蟲體區和體節
星蟲、
螠蟲和軟體動物
擔輪幼蟲都可區分3個體區:口前纖毛輪區、輪前區和輪後區。唯獨
環節動物擔輪幼蟲3個體區的劃分與此不同:由
頂板、口前
纖毛輪和口凹區共同組成的口前纖毛輪區,由端纖毛輪、肛門和肛後區共同組成肛門區和介於上兩區之間的
生長區。有些
多毛類動物(龍介科、
沙蠶科、
磯沙蠶科)的晚期擔輪幼蟲從生長區再另生出3個幼蟲體節。其他體節系在幼蟲體節之後逐次生出而稱後幼蟲體節或軀幹體節。形成幼蟲體節的
中胚層來源於
中胚層母細胞;形成後幼蟲體節的中胚層卻來源於蟲體後端的
外胚層細胞。幼蟲中胚層初不分節,後在外胚層分節影響下始有改變。幼蟲體節中沒有
脂肪細胞和血管上的
黃色細胞,也不產生
生殖細胞。以上兩種體節來源的不同被P.P.
伊萬諾夫稱為體節生成的異律性。這種異律性也出現在某些十足類動物幼蟲發育中。
螠綱
擔輪幼蟲的中胚層和腹神經索曾一度有
分節現象,但為時不久,於幼蟲期結束時即行消失。
往往成為幼蟲體表中最突出的器官,同時又是變態中要丟棄或被改造的器官。此器官既具種的特異性,同時又標示了不同幼蟲各有其獨特活動習性。最普遍的幼蟲運動器官是
纖毛器官,其形態、生長方式和數目均隨幼蟲種類而不同。
最為常見而且具有較重要功能的是頂纖毛束。幼蟲的進退運動和對周圍環境的感知都與頂纖毛束有關。後灣幼蟲除具頂纖毛束外還從身體前端底部生出另一擺動纖毛束。後者能對海洋底質進行探索以選擇附著地點。
綠海葵浮浪幼蟲後端的纖毛束(圖16)亦具有類似作用。
幼蟲纖毛器官以纖毛帶形式出現是非常普遍的。有的纖毛帶與幼蟲身體長軸相平行稱縱纖毛帶。
多毛類與
螠蟲擔輪幼蟲的縱纖毛帶特稱為神經區纖毛帶。與
體軸垂直的環形纖毛帶在位置和數目上因幼蟲種類而異。多毛類擔輪幼蟲的主要環形纖毛帶是口前纖毛輪,有的兼有口後纖毛輪和端纖毛輪。只有口前纖毛輪者可稱
單毛輪幼蟲,兼有端纖毛輪和只有口後纖毛輪者分稱
端毛輪幼蟲和中毛輪幼蟲。不存在特別明顯的纖毛輪而大部分體表遍布纖毛者稱無毛輪幼蟲或原毛輪幼蟲。以此類推,在體表有兩個以上環形
纖毛帶者則稱為
多毛輪幼蟲。
如果在幼蟲身體凸出部分覆蓋著纖毛帶,所形成的
運動器官更具效率,並使幼蟲更具獨特形態。如彌勒幼蟲和
格特氏幼蟲的纖毛葉,帽狀幼蟲的側葉,面盤幼蟲的面盤,
輻輪幼蟲的
觸手以及
海膽支架幼蟲和
柱頭蟲旋輪幼蟲的腕都是其中例子。有的幼蟲甚至以特殊形態的運動器官而得名。
除纖毛器官外,
剛毛和特化的
附肢也是多種水生幼蟲的運動器官。前者見於
多毛類的游毛幼蟲,後者見於
甲殼類幼蟲。
沙蠶的游毛幼蟲(亦稱
疣足幼蟲)以疣足上的剛毛作為遊動器官。有的游毛幼蟲在生出3個幼蟲體節(或稱生
毛節)後即進行變態,但有的在生出多個體節之後仍保存著許多幼蟲器官,這時剛毛仍對幼蟲起作用。
以足作為運動器官的情形還可見於瓣鰓類的面盤幼蟲和昆蟲中的蠋形幼蟲。而且面盤幼蟲的匍足只能夠貼在地面上爬行,而蠋形幼蟲卻可以用胸足和腹原足快速行動。
幼蟲消化道一般都是簡單的U形管,連線口的前段為食道,中段為胃,後段為腸。只有球節幼蟲和彌勒氏幼蟲消化道有分枝。
瓣鰓動物
擔輪幼蟲的消化道特別向背部拱起,從而對
殼腺的發生起
誘導作用。
多腸類幼蟲的消化道只有口孔而無
肛孔。
假體腔三
胚層幼蟲的口凹在原口位置形成,它們的原肛為新生構造。但在
真體腔三胚層幼蟲發生中,情況與以上相反:在原口位置生成原肛,口凹為新生構造。此即
原口動物與
後口動物區分的主要依據。
消化腺的發生,時間較遲,已知前鰓類肝臟發生於面盤幼蟲身體進行扭曲時期,瓣鰓類的
晶桿囊發生於匍足面盤幼蟲期。
排泄器官
較特殊形式的幼蟲排泄器官在名稱、結構和生成位置上都不相同,如
帽貝面盤幼蟲的肛細胞,某些前鰓動物面盤幼蟲的排泄細胞團和
後鰓動物面盤幼蟲的原始腎和次級腎等。原始腎僅由一對
腎細胞組成,次級腎則由數個含大型
液泡的細胞組成。
帽狀幼蟲的
外胚層能積聚
胚胎髮育期間的代謝產物,也可進行
氣體交換,故被認為具有排泄機能。這種機能後在變態中因外胚層的消失而消失。
海鞘蝌蚪幼蟲在變態之前即生出
心臟,這一情形卻未在
無脊椎動物幼蟲期出現過。某些前鰓動物在面盤幼蟲期生出的一個幼蟲心臟(或稱
心囊)屬暫時性器官(圖20),在變態中消失。其發生位置是在幼蟲背部中線和面盤之後。藉此心囊的脹縮運動,面盤內的含氧血液得以送至內臟團周圍。從幼蟲期開始發生永久性血管的現象僅見於
輻輪幼蟲。
神經系和感覺器官
無
體腔三
胚層幼蟲和
假體腔三胚層幼蟲的頂板即最早的感覺器官,也是
腦神經結髮生的基礎。在原環蟲
擔輪幼蟲發生中,從腦神經結通出的
神經纖維成輻射型排列。其中的兩條側神經在幼蟲腹部中線會合,此會合點之後為
腹神經索發生區。蟲擔輪幼蟲的情形與此相同。
幼蟲感覺器官主要是眼和
平衡囊。多種幼蟲具有一定結構和數目的眼點,如
絛蟲搖尾幼蟲和
甲殼類無節幼蟲只有一個眼點;
星蟲擔輪幼蟲和前鰓類面盤幼蟲都有兩個,吸蛭
纖毛幼蟲有2~3個,彌勒氏幼蟲則有多個。多數幼蟲的眼點在變態中消失,有些瓣鰓類在面盤幼蟲期生出的眼點可以保留到成體動物。
真
水母的平衡囊發生於碟盤體幼蟲期,囊內
平衡石由感覺棍內腔頂
壁細胞分泌形成。前鰓類和瓣鰓類面盤幼蟲的
平衡囊在發生之始為足基部前表面兩側出現的內陷,而後內陷加深
外胚層癒合後始成為囊。
生殖器官
絕大多數動物門類的幼蟲期不形成性腺,但在少數綱目中(吸蛭、
絛蟲、甲殼類、昆蟲),性腺不止發生於幼蟲期,甚至還有成熟於幼蟲期的現象。如吸蛭類的各期幼蟲都有
生殖細胞,並且分裂成細胞團。包囊幼蟲中的各生殖細胞團直接發育為雷疊幼蟲(圖19),而後者體內的許多生殖細胞團又可發育為下一代雷疊幼蟲或搖尾幼蟲。在
絛蟲類中,有種杯絛蟲的
原尾幼蟲中就生有性腺。另一種圓葉類絛蟲的
全尾幼蟲不但體內有
卵細胞的生成,甚至還可有小幼蟲孵出
卵膜。
端足類中跳溝蟲的
卵子在孵育囊中進行發育,此被稱為孵育下黃養幼蟲發育類型。這種幼蟲在剛孵出卵膜時就已經有了
生殖腺。此後再經兩次蛻皮,該腺的性別即可確定下來。
昆蟲各期
齡蟲發育時,生殖腺也不斷發育並受
咽側體內分泌物的控制。隨著成體期的到來性腺終臻成熟。
研究意義
幼蟲是動物
個體發育中一個童要環節。它對環境條件和營養條件有嚴格要求,如果稍不滿足,就不能完成向成體的過渡。因此可以認為幼蟲是動物
生活環中最敏感也是很脆弱的階段。這恰好給人類以利用的機會。如設法隔斷幼蟲進入寄主的途徑就可防治
寄生蟲病的傳染;將農業害蟲消滅於幼蟲階段就可保護農作物的成長;減少或杜絕幼蟲在
底物上的附著就可使海上設備免遭污損以及成功地大量培養幼蟲就可擴大經濟動物的人工繁育等。
依據積累的大量資料,動物幼蟲可分為4個生態類型:
寄生幼蟲、陸生幼蟲、淡水幼蟲和
海洋幼蟲。寄生幼蟲除普遍見於吸
蛭綱和
絛蟲綱外在其他門類中也各有一定數目。陸生幼蟲自以
昆蟲綱者為主,淡水幼蟲大致集中於
甲殼類和
水生昆蟲。獨有海洋幼蟲在多樣性上大大超過其他3類,這與海生動物在門類上超過
陸生動物有關。海洋幼蟲不僅形態多樣化而且多有演化上的代表性。此外,同一種海洋動物具有多個幼蟲期的情形和眾多海洋動物都有幼蟲期的情形也造成了海洋幼蟲一方面特點。眾所周知,浩瀚海洋能夠成為農牧化場所,主要是靠大量
浮游生物種群作為生產力,而浮游幼蟲是其主要組成部分。作為二級或三級生產力,它們是許多大型經濟動物必需的餌料,是海洋中
食物鏈的重要一環。
此外,
海洋幼蟲還對海洋中有機物質的轉換、轉移和循環起有作用。許多
底棲動物常年中積累的營養物質終歸要以幼蟲形式在一定時空範圍內上升到水錶層或被
海流帶至遠方,藉以使下代得到廣泛的分布。有人估計,法國大西洋沿岸阿卡雄(Arcachon)地區
藤壺卵子年產量約49噸。至於究有多少由卵子生成的幼蟲能夠存活、沉落、變態而作為新一代成體定居下來,這就要看當時的氣象、海流、水質、營養和敵害等一系列客觀條件來決定。實際上這也是決定全部海洋有機質(包括幼蟲及所有有機體)轉換、轉移和循環的主要條件。對有關海洋有機質的各方面知識的了解,在對海洋規律的認識方面有重要的參考價值。
星際爭霸
信息
生命值:25
生產信息孵化建築:孵化場熱鍵:L
簡介
異蟲大部分單位的孵化都必須依靠幼蟲來進行,每個孵化場都可以產生出幼蟲,
蟲後也擁有這樣的能力。另外由於幼蟲有著恐怖的高防禦,千萬別將時間浪費在殺死一隻幼蟲身上。
戰場角色:產卵幼蟲
單位類型:輕型-生物
防禦能力:10-異蟲地面甲殼
移動速度:0.56
能力