虫虫星球：昆虫的演化与繁盛插图版（《物种起源》虫虫版、新时代的《昆虫记》） epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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产品特色

内容简介

恐龙尽管有很多牙齿，但并不是地球的统治者，人类也不是。但谁才是我们星球的真正统治者呢？斯科特?理查德?肖说是昆虫，数百万种昆虫才是我们地球的真正统治者。斯科特?理查德?肖说，从古老星球的浅海到现在的外太空，这些像昆虫一样的物种实现了对地球的统治。

《虫虫星球》介绍了昆虫的演变历史——它们是怎样从过去卑微的节肢动物演变成今天我们所熟悉（害怕或讨厌）的虫子的。斯科特?理查德?肖还探究了小身体、翅膀、从蛹变为昆虫和寄生习性这些创新性的演变怎样使昆虫分布范围越来越广、占据的生态位越来越狭窄、在全球灾难中生存下来并逐步统治全球。

这本书讲述了一些虫子的滑稽奇特的故事，从石蛾搭建轻便的小房子或编织顺滑的水网来拦截漂浮的碎片，到寄生的黄蜂幼虫通过在臀部储存废弃物来延缓排便。通过这些故事，作者向我们揭示了地球上地理、植物和动物的变化是怎样促成昆虫的成功的，也告诉我们昆虫是怎样反过来塑造地球生态系统和扩大生物多样性的。作者通过到生物物种丰富的热带雨林探险来了解当前昆虫灭绝的危机。作者认为，这些小虫子对地球的健康和人类生存是至关重要的。

作者简介

斯科特?理查德?肖，昆虫学家，美国怀俄明大学昆虫学教授兼昆虫博物馆馆长。他发现了超过150种昆虫种类，包括很多寄生的黄蜂，这些寄生的黄蜂以一些文化名人命名。如大卫?莱特曼（脱口秀主持人）、乔恩?斯图尔特（脱口秀主持人，绰号“囧叔”）、斯蒂芬?科尔伯（脱口秀主持人，绰号“扣扣熊”）、艾伦?德杰尼勒斯（脱口秀“艾伦秀”主持人）、夏奇拉（哥伦比亚女歌手，绰号“狼姐”） 。

内页插图

目录

目 录

序言：昆虫的一场时光旅行 1

1.虫虫星球/ 9

2.节肢动物的崛起/ 26

寒武纪：5.41亿年至4.85亿年前；

奥陶纪：4.85亿年至4.44亿年前

3.志留纪的登陆/ 48

志留纪：4.44亿年至4.19亿年前

4.苔藓丛中的穿梭/ 66

泥盆纪：4.19亿年至3.59亿年前

5.蓝天中的飞舞/ 87

石炭纪：3.59亿年至2.99亿年前

6.古生代的大灭绝 / 113

二叠纪：2.99亿年至2.52亿年前

7.三叠纪的复苏/ 140

三叠纪：2.52亿年至2.01亿年前

8.侏罗纪的饕餮大餐/ 158

侏罗纪：2.01亿年至1.45亿年前

9.白垩纪的兴与亡/ 186

白垩纪：1.45亿年至6600万年前

10.新生代的深思/ 208

新生代：6600万年前至今

附言：虫虫宇宙假说/ 230

致谢/ 239

前言/序言

序言：昆虫的一场时光旅行

光阴飞似箭，果蝇爱香蕉。

格罗克?马克思（Groucho Marx）

十月的一个午后，我正沿着一条铁轨漫步于哥斯达黎加生物保护区的圣拉蒙热带雨林，思考着时间的本质，还期待着能拥有一架时光机器去旅行。由于地球上的热带雨林不具有明显的季节性，因此，你无法通过观察周围的苔藓植物来判断你所处的年份、月份或日期，它们似乎能发出一道古老而永恒的光环，使我们感觉穿越了时光隧道来到了数万年、数百万年甚至数亿年前。植物和真菌腐烂的气味弥漫在整个潮湿的空气中，可以毫不夸张地说，虫虫们已经爬满了整个森林。众多的小苍蝇和虫虫们，在我脚边的林地上享受着掉落下来的水果大餐。这些都让我回想起格罗克《容易事》里的一句经典妙语：“果蝇爱香蕉。”

伴随着雨林中青蛙、螽斯、蟋蟀和蝉的大合唱声，我的靴子扑哧扑哧地蹚过了泥泞的小路。圣拉蒙雨林中的雨一如既往地下了一整天，小路上变得泥泞不堪，到处都是水。小径旁的朽木上长出一朵朵野生蘑菇，银白色的水珠轻轻地滚落到菌盖的边缘，短暂闪烁了一会儿便滴落到了地上。到处都是各种水声，它们在河中布满青苔的岩石上汩汩流淌，在无名的溪流里喋喋不休。薄雾依然笼罩着森林，翠绿的植物形成的斑驳绿影在雨滴的映衬下闪闪发光。圣拉蒙森林中遍布苔藓、地衣和蕨类植物，它们像海绵般吸收着丰沛的雨水，之后逐渐缓慢地将水分释放出去。在树冠层顶部，凤梨科植物通过它们下凹的叶片基部收集雨水，为大量树蛙、蝾螈和各种水生昆虫提供赖以生存的微型水池。雨林中到处都在滴水。

一直在泥泞湿滑的小径上行走，每一步都小心翼翼，也许我应该少做点白日梦。圣拉蒙热带雨林中生存着成千上万种昆虫，其中许多种类还有待发现。雨林中还生活着许多毒蛇，有些是致命的，我和印第安纳?琼斯（Indiana Jones）一样很讨厌蛇。尽管如此，我还是十分愉快，因为雨林中到处可以发现迷人的植物和昆虫。然后，在过了一个拐弯走下汩汩溪流边的一段缓坡后，我意外地发现了一小株野牡丹。在距地面4英尺（1.2米）高的一片野牡丹叶片上，我发现了我的时光机器。它大约3英寸（7.6厘米）长，深红褐色，长有一对长而弯曲的触角，被雨后的露珠装点得格外漂亮。它趴在叶片上纹丝不动，非常安全，被六条多节的腿支撑着，稳若泰山。我的时光机器其实是一只天牛。

随着圣拉蒙森林的雨越下越大，大量水珠从这只天牛身上流淌下来。它坚硬的外骨骼盔甲可以防止雨水渗入。甲虫的身体构造与我们人类完全不同，它们具有坚硬的外骨骼而不是我们这样的内骨骼。这样的外骨骼和多分节的足，让我们遥想起5.41亿年前的寒武纪浅海。那时空气中的氧含量比现在要高，动物新陈代谢能力加快，海洋捕食者也变得更加凶猛和险恶。相应的，所有现生节肢动物（包括昆虫及其近亲）的共同祖先演化出了外骨骼，以此抵御环境和捕食者的伤害，并附着肌肉以提高它们的机动性。它们还演化出了多分节的足，这对防御捕食者尤为有效，同时还可以用来采集食物、交配和传粉。这两个特征从此流行起来，一直保持至今。

虽然这只天牛在叶片上一动不动，但是通过仔细观察，我发现它的腹部在轻微地起伏伸缩。因为这只天牛正在呼吸。在它身体两侧有一些微小的孔洞（气门）可以让空气分子进入身体。如果我们可以把身体缩小到只有几微米，我们就可以跟随着氧气分子一起旅行，通过天牛的气门进入一连串的大管子（气管），最后进入分支到各个方向的一连串小管子（微气管），这些小管子后来变得越来越细小并一直延伸到昆虫身体的每一个细胞。甲虫能呼吸空气这一事实告诉我们，节肢动物的祖先在4.44亿年前的志留纪时期就首次登陆成功，并演化出了一套可以呼吸空气的气管呼吸系统，这一系统被所有的昆虫沿用至现在。沿用这一气管呼吸系统的，还包括那些生活在淡水中用鳃呼吸的种类。这一创新性的呼吸器官，确保了志留纪的节肢动物可以离开海洋以躲避海洋中的捕食者，它们还可以在海岸线上搜寻食物，并使用那些未被占据的海滩作为其交配和产卵的安全场所。在晚志留纪发展起来的陆地微型植物群落中，这一特征还使得节肢动物成为第一个繁盛并多样化的动物类群。

我更为仔细地观察了这只天牛。它的身体可以分为三部分：最前端是头，一对像角一样的触须向两侧伸出，一双小小的复眼凝视着我；中间是胸部，上面附着了足；最后面是一个多节的腹部。以上这些特征就可以用来定义一只昆虫了。它们在4.19亿年前的晚志留纪或早泥盆纪时就已经演化出来了。那时陆地上的植物群落变得更加高大和多样，第一批昆虫就在这些遍布苔藓的树下土地上演化出来了。用六足支撑这一行之有效的手段，使它们能在这个星球上站立、行走和奔跑，也使得它们成为一类十分成功的食腐动物。到3.6亿年前的晚泥盆纪时期，跳虫（弹尾虫）、石蛃、衣鱼在腐烂植物聚集区已十分繁盛。这些食腐昆虫的取食习惯产生了许多有机土壤，使得地球上的森林进一步演化并从海岸线向内陆扩张。微型昆虫就这么一步步地跟随着植物群的扩张而向内陆进发。

在这只天牛的后背上有一条细缝，这便是翅膀交汇的地方，所有飞行昆虫的共同祖先是在3.54亿年前的石炭纪时期出现的。在昆虫翅膀出现之前不存在其他任何会飞的动物，没有鸟、蝙蝠、翼龙或是飞鼠，因此，昆虫们在其他生物演化出飞翔能力之前独霸了天空1.5亿年。可以说，飞行这项技能是促使昆虫能够在地球上爆炸性扩散的一个极为重要的原因。拥有翅膀不仅使昆虫们可以不断扩张新的栖息地，还在它们求偶、交配、觅食、躲避敌害和体温调节等方面发挥了重要作用。到了石炭纪晚期，高大的树木已经遍及各个大陆。这是一个遍布奇特飞虫的乐园：条带状、斑点状和网状翅膀的古网翅类（Paleodicytoperas），格里芬蜓（griffenflies）和原蜻蜓类（protodonatans），原始蜉蝣类和各种各样的蜚蠊在树梢振翅飞翔。

开始准备飞行了。于是，天牛将它坚硬、鞘状的前翅向前伸展并打开了它那膜状的后翅。这一类型的翅膀出现于约2.6亿年前的二叠纪时期，而这正是甲虫重要的创新之举。甲虫仅仅依靠后翅为飞行提供动力，而盔甲般的前翅主要是为纤弱的后翅在不使用时提供保护。同时，这对坚硬的前翅也可以为其整个身体提供保护，并使得它们具有流线型的体型便于爬入各种裂缝、树皮、落叶层和木屑中。虽然只能笨拙地飞行，但展开的后翅能帮助甲虫广泛搜寻配偶和食物，并寻找新的栖息地。

一些古老的二叠纪甲虫演化出了十分有效的取食习惯，这个习惯一直被钻木甲虫沿用至今。它们的幼虫钻入长有真菌的枯木中心取食并分解植物组织，这一习性确保它们可以躲避二叠纪至中生代（三叠纪到白垩纪）恐龙时期那些日益增多的娴熟的温血捕食者。在2.52亿年前的二叠纪末期，古大陆间相互碰撞形成了盘古超级大陆，海岸线和海洋栖息地被严重破坏瓦解。这或许就导致了迄今为止最大的一次生物大灭绝事件。大陆栖息地变得越来越炎热干燥，但这却激发了甲虫们的大繁盛。在晚二叠纪时仅仅发现了5个科的原始甲虫类，但到晚三叠纪（大约2.2亿年前）却出现了至少20个科的250种甲虫。在接下来的侏罗纪时期，尽管与饥肠辘辘的恐龙相伴，但甲虫的数量却持续飞涨。到中生代中期已发现至少35个科的600种甲虫。

回到圣拉蒙的小径上，这只天牛再次打开翅膀嗡嗡地飞向附近的一朵小黄花。过了一会儿，它开始慢慢咀嚼起来，慵懒地沉迷于高蛋白的花粉大餐中。在当今世界里，昆虫取食花朵是如此平常，以至于我们忘了从地质历史角度上看这是如此的非比寻常。二叠纪的原始甲虫不可能访问花朵，因为那时花朵还不存在，至少在我们理解意义上的花还不存在。现今占领陆地的显花植物，即植物学家所称的被子植物，直到1.26亿年前的早白垩纪才演化出现。也许就是在那时的某刻，或许正是在一只暴龙或三角龙的身影下，一只古老的甲虫第一次访问了一朵花，它发现花粉原来如此美味可口。晚白垩纪后，伴随着显花植物早期的多样化发展，甲虫种类的丰度又一次暴增，尤其是在许多繁盛至今的植食性甲虫类群中：叶甲类、象鼻虫类、金龟子类、叩头虫类、吉丁虫类和天牛类，天牛科正是我们时光机器所属的类群。

大约6600万年前，当一些白垩纪的甲虫正忙着取食古老木兰花中的花粉时，空中的一阵巨响吸引了一头正在附近漫游的暴龙的目光，它目睹了一颗巨大的小行星猛烈向地球袭来。这场灾难导致了恐龙时代的终结，也标志着白垩纪时代的结束。全球寒冬持续了一段时间，不仅杀死了巨大的恐龙，还可能造成许多小型海生动物的灭亡。然而，深埋于腐烂树干中或其他地方的昆虫幼虫却存活了下来，完成了变态过程，勇敢地迈入了没有大型恐龙的新世界。在接下来的数百万年里，这些幸存者中的部分成员生存、演化并繁衍成为如今地球上种类最为丰富的动物类群。

这时，我们的天牛飞入了原始森林中的斑驳绿影中，或许是在寻找同类，而这么做也是为了繁衍后代，把它的生命信息传递下去。它温和的嗡嗡声已经淹没在水滴和雨水声中了。这会儿天牛飞走了，但许多其他虫子还在。我们现在只能估计它们的数量。史密森学会的昆虫学家特里?欧文（Terry Erwin）指出，在现今的热带雨林中有数百万甚至数千万种的甲虫，而它们中的大部分还未被命名。这还仅仅是昆虫纲的一个大目。昆虫的其他种类是超级多样的，比如蛾子、蝴蝶、苍蝇、胡蜂和蝽等。这一超级多样性是新生代丰富的历史遗产。在过去的6600万年中，昆虫随着显花植物的繁盛而持续多样化，而我们的热带雨林也成为迄今为止生物种类和生态系统最为复杂和多样化的地方。为什么会出现如此多种类的昆虫呢？为什么它们能称霸陆地生态系统呢？科学研究为我们开启了打开自然奥秘的大门，地球历史上数亿年前昆虫崛起的故事，已然可以被我们知晓。这些信息都写在了岩石、森林和昆虫自身之中，只等着渴求真知的人们来探究和发现。

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书看了一半，忍不住发下牢骚，译者的昆虫专业水平应该是业余级别的。在许多专业词语的翻译存在很多错误，让人看了不知所谓，比如bristletail怎么能简单翻译为蛀虫呢，后文出现的蠹虫更加让人摸不着头脑。真希望有本原著对照看一下。

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东西一如既往的好，下次还会过来

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