刘夫华
摘要:人教版生物学八年级(2013年版)下册教材中第10页对“变态发育”的相关描述如下:“在由受精卵发育成新个体的过程中,幼体与成体的形态结构和生活习性差异很大,这种发育过程称为变态发育。”教材紧接着讲述变态发育包括完全变态发育和不完全变态发育,后者没有“蛹”这个阶段。只有昆虫的发育才分为完全变态与不完全变态,教材没有明確说明。
关键词:初中生物变态发育认识
人教版生物学八年级(2013年版)下册教材中第10页对“变态发育”的相关描述如下:“在由受精卵发育成新个体的过程中,幼体与成体的形态结构和生活习性差异很大,这种发育过程称为变态发育。”教材紧接着讲述变态发育包括完全变态发育和不完全变态发育,后者没有“蛹”这个阶段。只有昆虫的发育才分为完全变态与不完全变态,教材没有明确说明。另外,昆虫的“幼虫”与“若虫”一样吗?青蛙的发育方式属于完全变态发育吗?
一、变态发育和完全变态发育的区分
教材中在讲述完全变态发育和变态发育时,教材同时采用同一个例子,这是因为使用学生熟悉的实例便于学生理解。同时,适当减少事实性知识描述,也能减少篇幅。变态发育和完全变态很容易混淆,因为青蛙的发育也经历了4个时期,且幼体和成体的形态结构和生活习性有很大差异,这和“完全变态”相似。
变态发育一般指昆虫纲与两栖动物的发育方式,教材这样处理,确实会使教师和学生产生认识误区。昆虫纲总共5种变态:(1)增节变态。增节变态是从多足纲演化来时保留下来的一种原始变态类型。在昆虫纲中唯有无翅亚纲的原尾目属于这种变态。(2)表变态。这是无翅亚纲中除原尾目以外各目(弹尾目、缨尾目和双尾目)所具有的变态类型。(3)原变态。原变态是有翅昆虫中最原始的变态类型,只有蜉蝣目才有这种变态类型。(4)不全变态。即卵期、幼虫期(陆生若虫和水生稚虫)和成虫期。有直翅目、等翅目、竹节虫目、螳螂目、蜚蠊目、革翅目、啮齿目、纺足目、半翅目、同翅目、蜻蜓目、绩翅目等。(5)完全变态。这种变态类型有4个虫期:卵、幼虫、蛹和成虫。如鳞翅目、双翅目等。变态发育包含完全变态发育,它们属于从属关系。完全变态发育的一定是变态发育。
要特别注意一下,在完全变态发育过程中,不一定所有都是受精卵,比如蜜蜂,蜂王产下的卵,分受精和未受精的,未受精的也可以变态发育成雄蜂。此语录出自8年级下册的生物书,学术上称为孤雌生殖。受精卵发育成雌蜂,吃蜂王蜜长大的发育成蜂王,没吃的则发育为工蜂,未受精的发育成雄蜂,雄蜂和蜂王交尾产生下一代。还有并不是所有完全变态的幼虫都是头、胸、腹不分的。蚊虫的幼虫头、胸、腹三部分就可明显地区分。甲虫,如金龟子的幼虫,虽然头、胸、腹三部分不如蚊子那样明显,但胸部长有三对伪足,仍然与蝇蛆的形态有很大的区别。
我们经常谈到的变态发育是一种“发育变态”行为,实质上变态发育中幼体向成体转化过程中,有利于动物适应新环境而发生的改变。所以变态发育更倾向是一种概念性的描述而不是特有名词。这里的“变态发育”是指动物在胚后发育过程中,形态结构和生活习性上所出现的一系列显著变化.幼体与成体差别很大,而且改变的形态又是集中在短时间内完成,这种胚后发育叫变态发育。这种发育变态的情况主要发生在低等生物的胚后发育中,除了昆虫纲的运动外,其他各类群动物中,甚至文昌鱼都有这种发育变态的现象。除了完全变态发育和不完全变态发育外,还有一种“间接发育”,这种发育也有幼虫、若虫等时期。
二、青蛙的发育是变态发育
完全变态发育经过卵、幼虫、蛹、成虫四个时期。不完全变态发育经过卵、若虫、成虫三个时期。青蛙的发育不属于上面两种中的任何一种,只能说是变态发育。
动物的变态可分为系统的变态和后生的变态。蝌蚪具有鳃和尾,在水中游泳,后来鳃和尾消失,出现了肺和四肢,可进行水陆两栖生活,这样的变态,可以看出蛙类的祖先由水生动物进化为陆生动物的进化过程在青蛙发育过程中再现,所以我们称之为系统的变态。而家蚕的变态发育,是因为环境而变的,在幼虫时期以营养为主,成虫时期以生殖为主,两者没有进化关系,完全为适应环境而进行变态,这样的变态叫做后生的变态。所以青蛙和家蚕的变态是两种不同的类型,不能混为一谈。
三、幼虫和若虫不能等同
幼虫是完全变态的昆虫进入第二个阶段的名称(受精卵——幼虫一蛹——成虫),幼虫与成虫在生活习惯和生理特征上都有很大区别,如苍蝇的幼虫叫作蛆;而若虫是不完全变态的昆虫进人第二个阶段的名称(受精卵——若虫——成虫),若虫与成虫的生活习性与生理特征都具有一定的相似性,如蝗虫的若虫叫做跳蝻,它的外表与蝗虫相似,只不过跳蝻的生殖器尚未发育完全。