為什麼昆蟲、毛蜘蛛和其他生物會蛻皮?

許多生物需要蛻皮才能生長或擺脫寄生蟲。以下是這個過程中發生的一些有趣的事情。

當你有了強大的外表,你繼續成長的路只有一條——蛻皮。

節肢動物”是地球上最繁榮的動物群體。它們全身都覆蓋著外骨骼,外骨骼不僅支撐着它們的身體,還能保護它們免受捕食者的傷害。從螃蟹的殼到瓢蟲閃亮的甲殼,外骨骼的形狀和大小各不相同,但大多數都是由同一種纖維材料製成的——甲殼素

當一隻年輕的節肢動物準備長大時,它的激素會刺激它的表皮開始脫落,這個過程稱為蛻皮。此時,外骨骼最外層的角質層及其下方的表皮細胞會開始產生新的替代角質層;隨後,節肢動物會吸入大量空氣,擠壓身體周圍的體液,以支撐舊皮膚脆弱的縫線。

俄克拉何馬州立大學昆蟲學家安德林·舒夫蘭(Andrine Shufran)以蟑螂為例說:“它們會從背部中心分裂,在20分鐘內彈出。」

水生甲殼動物,如螃蟹,吸收周圍的水,以便對其身體外殼的縫隙施加壓力,並像信封里的信紙一樣將自己擠出外殼。

康涅狄格大學的進化生物學家克里斯汀·西蒙(Christine Simon)在一封電子郵件中寫道:“因為甲殼類動物一次脫落一整個外殼,所以你可以在海灘上找到大大小小的螃蟹和馬蹄蟹散落的完美小外殼。」

至於多毛蜘蛛、蠍子等蛛形綱動物,則靈活性較差。舒夫蘭說,“所以他們把頭骨彈開,然後把所有東西都從洞里拉出來。」

跟着尾巴走

只有在老派漫畫里才會看到她從龜殼裡出來;在現實世界中,她的殼實際上是他們骨骼的一部分。美國地質調查局(USGS)的調查地質學家傑弗里·e·洛維奇(Jeffrey E. Lovich)說:“[龜殼]就像一組由50塊骨頭組成的精細幾何設計。」

在龜甲硬板的外層,堆疊着由角蛋白組成的鱗甲。洛維奇說,她會褪去這些護盾,這樣不僅能讓龜殼長得更大,還有助於擺脫附着在上面的藻類

與洛維奇合著《世界的海龜:每個家庭指南》的生態學家、佐治亞大學名譽教授惠特·吉本斯(Whit Gibbons)表示,並不是所有的海龜都蛻皮,蛻皮的時間也不一樣。

舉個例子,比如彩塗龜的蛻皮時間可能一周就結束了,但是像紅耳龜這種滑溜溜的龜就要一年。

當蜥蜴準備蛻皮時,它們的身體顏色通常會變暗,眼睛顯得渾濁,並開始左右扭動;他們會在岩石或其他粗糙的物體表面摩擦自己的身體,這樣舊的皮膚就會裂開。洛維奇說,蜥蜴最終會找到逃跑的方法,留下看起來像尼龍絲襪的死皮。

吉斯說,雖然丟棄的皮膚沒有顏色,但你仍然可以從皮膚上的圖案識別蜥蜴或蛇的種類。

“這就像一個黑白副本,”吉斯說。例如,猩紅色的王蛇有明顯的紅、黃、黑條紋,對應其蛻皮時各種深淺的灰色;如蛻皮大小和鱗片類型,也可作為判斷蛇種的其他線索。

蛻皮甚至可以指出前主人的位置。只要看看尾巴,吉本斯說,“它指向蛇離開的方向。」

生長之外的好處

蛻皮還可以幫助動物擺脫生活在體內的體外寄生蟲。比如有些澳洲宮廷侍衛蛻皮時,有害蟎蟲也會脫落。

有些蜥蜴和青蛙會吃它們的蛻皮,稱為“皮膚癬”;像馬達加斯加這樣的蟑螂會啃食它們的外骨骼。

“隱藏你存在的任何證據總是好的。”這是保留你為生存而投入的資源的方法之一,”Shufran說。」

蛻皮後,動物的新皮膚可能需要半個小時或幾個小時才能變硬。在此之前,他們很容易受傷或被捕食。雌性波士頓龍蝦會在蛻皮後進入雄性的洞穴與雄性交配,而雄性則會守護脆弱的雌性幾天。