了不起的昆虫：昆虫比恐龙出现得更早？
本文摘自《昆虫的奇妙生活》
今天，地球上生活的每一个人都对应着2亿只昆虫。你坐在那里阅读这句话的同时，有无数（1015～1016）只昆虫正在这个星球上迤逦、爬行，或是展翅飞舞，比全世界所有海滩上的沙砾还多。无论你喜欢与否，它们都包围着你，因为地球本就是昆虫的星球。
它们的数量多到让人难以想象，而且它们无处不在：森林和湖泊、草原和河流、冻原和高山。石蝇（stonefly）居住在喜马拉雅山脉海拔约6 000米高的寒冷之地，而水蝇则生活在黄石公园滚热的泉水中，那里的温度高于50℃。世界上最深的山洞那永恒的黑暗里生活着盲眼的穴居蚊，也有昆虫生活在洗礼池、计算机和原油坑里，或者在马胃里的酸液和胆汁之中。它们还生活在沙漠里、冻海的冰层之下、雪中，以及海象的鼻孔里。
图源：Carim Nahaboo
每个大洲都有昆虫——尽管人们公认南极洲只有一个昆虫物种作为代表：一种不会飞的蚊类。只要温度稍稍高过零上10摄氏度哪怕一秒，它们都会翘辫子。甚至海里也有昆虫。海豹和企鹅的皮肤上有各种各样的虱子，它们在寄主潜入海面以下的时候也停留在原处。而且我们绝不能忘了生活在鹈鹕（pelican）喉囊里的虱子，还有终其一生都用六足划行在开阔海面上的海黾。昆虫也许很小，但它们的成就是绝对不容小觑的。远在人类踏足这个星球之前，昆虫就已经开始从事农业和畜牧业了：白蚁（termite）培养真菌作为食物，而蚂蚁则将蚜虫（aphid）当作奶牛圈养起来。胡蜂是最早用纤维素（cellulose）造纸的生物，而在人类编织出我们最早的渔网几百万年前，石蛾幼虫就在用织成的网捕捉其他生物了。昆虫在千百万年前就解决了空气动力学和导航方面的复杂问题，并且学会了——即使不算是驯服火，至少也算是驯服光，甚至将光掌控在了它们自己的身体里。
昆虫集结令
不管我们是选择一只一只地数，还是一种一种地数，都可以很有底气地说出昆虫是这个星球所有动物当中最为繁盛的一个纲。昆虫不仅拥有令人难以置信的个体数量，而且它们的总量在所有已知的多细胞生物物种中也占多半。它们拥有大约100万个不同的种类。这意味着如果你出一套“本月昆虫”的月历，每月推介一种新昆虫，可以出上80 000多年！
从字母A到Z，昆虫因其物种丰富性而使人印象深刻：ants（蚂蚁）、bumblebees（熊蜂）、cicadas（蝉）、dragonflies（蜻蜓）、earwigs（蠼螋）、fireflies（萤火虫）、grasshoppers（蝗虫）、honeybees（蜜蜂）、inchworms（尺蠖）、jewel beetles（吉丁虫）、katydids（螽斯）、lacewings（草蛉）、mayflies（蜉蝣）、nits（头虱）、owl moths（箩纹蛾）、praying mantises（螳螂）、queen butterflies（女王斑蝶）、rice weevils（米象）、stinkbugs（蝽）、termites（白蚁）、urania moths（燕蛾）、velvet ants（蚁蜂）、wasps（胡蜂）、xylophagous beetles（食木甲虫）、yellow mealworms（黄粉虫）和zebra butterflies（黄条袖蝶）。
图源：Tuva Sverdrup-Thygeson
我们来做一个简短的思维实验吧，从而对物种多样性在不同类群之间的分配情况形成一个印象：想象一下，如果世界上所有已知的物种——无论大小——都被授予联合国会员国的席位，那么会议大厅里将会挤成一锅粥，因为即使每个物种只派一位代表，加起来仍然超过150万位。
这么说吧，如果我们把权力和投票权根据不同类群的物种数量分配到这个“生物多样性联合国”之中，就会产生全新的、不同寻常的格局，这主要是因为昆虫会占据统治地位，拥有超过半数的投票权。这还是在我们没有考虑所有其他小型物种，比如蜘蛛、蜗牛、蛔虫之类的情况下，光是它们也要占据20%的投票。其次，所有植物物种大概能够占到16%，而已知的真菌和地衣类物种也能占据大约5%的票数。
当我们像这样审视物种多样性时，人类的数量根本不值一提。即使把我们与世界上其他所有的脊椎动物——像是麋鹿、老鼠、鱼、鸟、蛇和蛙类——算在一起，我们最后仍然只构成已知物种中的3%，拥有微不足道的权力比重。换句话说，我们人类完全依赖于一大群微小无名的物种，其中很重要的一部分是昆虫。
图源：千图网
微型仙女和《圣经》中的巨人
昆虫的形状和色彩多种多样，其体形变化的范围之大在动物的任一纲中都鲜有可比性。世界上最小的昆虫缨小蜂（fairy wasp），在整个幼虫阶段都生活在其他昆虫的卵里面，你可以想想它们到底有多小。其中有种微小的Kikiki huna蜂，小到只有约0.16毫米，你根本看不见它。它的名字来自它被发现的地方之一——夏威夷群岛的官方语言夏威夷语。它的意思是像“小点点”的东西，够符合逻辑的了。
这种微型小蜂的一个近缘种类有一个更好听的名字：Tinkerbella nana（小叮当缨小蜂）。这一属名Tinkerbella来自《彼得 潘》里面的仙女小叮当，而种名nana则是一个双关语，既指“nanos”，希腊语中的“矮小”一词，也指“Nana”，《彼得 潘》里面那只狗的名字。小叮当缨小蜂实在太小了，它甚至能停落在人的发梢上。
而从世界上最小的昆虫到世界上最大的昆虫，可以说是巨大的跨越。有几名选手在争夺这个称号，最后花落谁家取决于你如何理解“最大”这个词。如果我们说的是最长，那么赢家是中国巨竹节虫，名叫Phryganistria chinensis Zhao——长达62.4厘米，比你的小臂还要长。即便如此，它却没有一根食指粗。这个亚种以昆虫学家赵力命名，他在收到中国南方广西地区当地人的消息后，花了多年时间去追踪这种超级竹节虫（stick insect）。
但如果我们说的是最重的昆虫，那么大王花金龟（goliath beetle）则当仁不让。这种非洲巨型甲虫的幼虫重达100克——差不多和一只乌鸫（blackbird）一样重。它的名字源于歌利亚——《圣经》中著名的10英尺 高巨人，他将恐惧钉进了以色列人的心里，然而却被一个叫大卫的小伙子杀死了，凭的只是一个投石器，再加上山上那些朋友的鼎力相助。
昆虫比恐龙出现得更早
昆虫已经出现很长时间了，绝对比我们人类出现的时间要长。准确把握远古时间的概念——纪元更迭，亿万年流逝——是很难的。因此，如果我说最早的昆虫出现在大约4.79亿年前，似乎也并不意味着什么。也许这么说你更容易理解，昆虫远远地看着恐龙出现在地球上，又远远地目送它们消失。
很久很久以前，最早的一批植物和动物离开海洋，来到了干燥的陆地上。对地球上的生命来说，这是一场革命。想象一下，如果我们能够将这一重大时刻拍下来，那将是怎样一段富有标志性意义的视频！“虫子的一小步，地球生命的一大步。”不幸的是，我们必须接受现实，用化石和丰富的想象力来追寻昆虫世界之先驱的足迹。
图源：千图网
回想地球最初的日子。从第一批富有冒险精神的虫子将头探出海面，决定探索更为干燥的新居所起，时间已经过了几百万年。我们现在处在泥盆纪，这个时期有些默默无闻，夹在两个更加出名的纪元——寒武—志留时期（由寒武纪、奥陶纪和志留纪组成——形成了挪威奥斯陆周围富含石灰岩的地区）和石炭纪（这是我们这个依赖于化石燃料的社会存在的根基，伴随它而来的是大量的财富和气候变化）——之间。演化走上了快车道，最早的昆虫现在成了事实：在欧洲蕨和状似乌鸦脚的植物丛之间，有一只小小的六足生物在地面上拖曳而行，它的身体分为三段，有两根小触角。这就是这个星球上最早的昆虫，是它迈出了让自己的族群统治全球的第一步。
昆虫与其他生命形态的紧密关联，从它们登上干燥陆地的第一天起就至关重要。陆生植物在石砾遍布的贫瘠土地上为昆虫等虫类生物提供食物，提升了它们的生存机会。作为回报，虫类生物通过循环利用死去的植物组织中的营养，创造供养新生的土壤，也提升了植物的生存机会。
翅的奇迹
昆虫取得巨大成功的一个重要原因是它们能飞。在大约4亿年前，这是一项多么神奇的创新啊！这下，昆虫就能接触到一些独一无二的东西了：有了翅，它们就能更加有效地汲取植物上端的营养，同时避开地面上的天敌。对更加具有冒险精神的虫子来说，翅提供了全新的机会，让它们可以扩散到更好的地方。飞入空中同样影响了昆虫的配偶选择，给了它们做梦都想不到的良机，让它们在空中那片新的艳遇场上炫耀自己最好的一面。
我们并不能确切地知道翅是什么时候形成的。也许它们是由胸部的外长物演化来的，这些外长物可能行使太阳能收集器的功能，或者可以让昆虫在跳跃或跌落后保持身体平稳。也许翅是由鳃演化来的。不管怎样，最重要的一点是，昆虫发现它们身上的这件小装置在从树上或者很高的植物上滑翔下来时很好用。拥有发育良好的翅原基的昆虫能得到更多的食物，活得更久，并且——作为其结果——拥有更多后代，反过来，后代也继承了这些超强翅原基。通过这种方式，演化确保了翅成为昆虫的普遍装备，并且从地质年代的时间尺度来看，这一演化速度相当快。很快，大气层就活跃了起来，飞舞着各式各样的闪亮的、呼呼作响的翅。
图源：千图网?
要理解翅对早期昆虫来说是一场多么巨大的成功，有一点是很关键的：别人谁也不会飞！当时还没有任何鸟类、蝙蝠，或是翼龙，它们还要过好久才会出现。这意味着昆虫统治全球的天空长达1.5亿年。相比之下，我们自己这个物种——智人，在地球上一共才存在了短短二三十万年。
昆虫在五次物种大灭绝中都幸存了下来。恐龙是在第三次物种大灭绝之后，大约2.4亿年前，才在世界上崭露头角的。所以，下次你发现自己在想着一只昆虫有多么讨厌的时候，要记得动物界中的这个纲在恐龙出现很久之前就已经存在于这个星球之上了。要我说，光是这条就值得一点尊重。
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