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三大超能力：飛行，變態，休眠 | 老高與小茉 Mr & Mrs Gao
原影片：https://youtu.be/QkzQVG3yxvY

高：哈囉 大家好 我是老高
前兩天妳跟我說一個事情，讓我想到今天這個話題
就是妳說海龜在海裡游，好像在天上飛一樣
就海洋好像另一個世界一樣的

茉：牠在牠的世界裡飛

高：在那個世界裡海龜是可以飛的

茉：對，和我們的維度不一樣

高：對，在我們陸地的世界裡面只有鳥可以飛啦
當然啦海洋裡也有鳥，企鵝嘛，牠在海裡飛
牠雖然在真正的陸地上不能飛
其實很多物種海裡有、陸地上也有的
但是這個世界上最大的物種，只在陸地上有、在海裡是沒有的

茉：人啊？

高：不…人不是最大的物種。人是哺乳類動物
哺乳類動物海裡面有海豚、有鯨魚
有一類的東西、它沒有。就是昆蟲。
我們在三年前曾經做過一個影片，介紹過昆蟲，說這個地球就是昆蟲的星球
因為目前已知地球上的哺乳類動物只有6000種
鳥類只有9000種、爬行類動物有10000種、兩棲類動物有7000種、魚類有3萬種
聽起來都不少對不對？但是這合起來也不夠昆蟲的一個零頭
因為目前發現的昆蟲就100多萬種
其實你就把地球上所有的生物物種加在一起，除了昆蟲之外加在一起、也就跟昆蟲差不多
所以昆蟲佔了整個生物界的一半
昆蟲不論在數量上還是種類上，都是地球上最多的
但是這個物種偏偏在海洋裡是沒有的

茉：你說牠多是因為牠不佔地方嗎？

高：對，牠比較小。牠為什麼這麼小也是有原因的，一會兒我會講到
所以這個地球上最多的生物，是長六條腿的
因為昆蟲都是六條腿，我們屬於少數派
那麼為什麼昆蟲種類這麼多呢？
以前認為可能和牠們的大小有關係
昆蟲都比較小嘛，小的生物感覺就比較容易多樣化，大的生物就很難多樣化
小的生物生命週期比較短，牠們進化就比較快
但這個事後來發現也不是絕對的
因為目前發現的昆蟲種類，遠遠比細菌還要多

茉：比細菌還多？！

高：哎，我們目前知道的細菌種類大概1.4萬種左右，而昆蟲100萬種左右
所有的菌類加在一起，可能也幾十萬種而已，也不到昆蟲這麼多啦
所以也不是說只要更小、種類就會更多
現在認為，昆蟲種類比較多的一個最重要的原因
是因為昆蟲在進化的過程中
產生了三個超能力
就是：飛行、變態、和休眠

高：大部份的昆蟲都會飛
牠們就能夠在三維空間裡任意移動
人就想飛嘛，牠們天生就能飛

高：昆蟲的第二個超能力就是變態
雖然一部分人也有可能變態，但是昆蟲的變態是完全另一個概念
昆蟲的變態是指牠們在生命中的不同階段，是完全不同的物種
就我們也會經歷人生很多階段，比如嬰兒期、兒童期、青少年期、和成年期
但我們在任何時期都是人嘛，一個腦袋、四個胳膊四個腿…啊、一個腦袋、兩個胳膊兩個腿。
但是昆蟲不一樣。
昆蟲一生也會經歷四個階段：卵、幼蟲、蛹、成蟲
而這四個階段牠們是完全不一樣的東西
你從昆蟲生命中的任何一個階段，都無法判斷和想像，牠其牠階段長什麼樣子
就毛毛蟲和蝴蝶是一個東西，牠不就很奇怪嗎？
你從毛毛蟲能想到牠是蝴蝶嗎，你從蝴蝶能想到牠以前是毛毛蟲嗎？
這個就是昆蟲的變態，牠一生中會是不同的東西
就像我們人
有可能小時候是狗、長到一半變成貓了、後來又變成鵝，最後變成人，有點這個感覺

茉：變成貓好像沒有特別變態

高：沒有特別變態？那狗變成蟑螂了，變成貓了

茉：有點像孫悟空啊

高：72變是吧？哎、沒錯

茉：你說牠們有沒有變成人，混在我們其中的

高：喔！這是生命中的一個階段吧？完全有可能。而人就不行

茉：那牠還會想變回去嗎？

高：那沒有辦法，牠必須得變成別的狀態

茉：最後變成蝴蝶了

高：最後變成蝴蝶 有可能。蝴蝶精嘛，是吧

高：那麼變態究竟有什麼好處呢？為什麼說這個是個超能力呢？
牠就是通過變態來保護自己、避免競爭
什麼意思呢 就是說，
任何動物小的時候都是比較弱的，很容易被天敵吃掉，
而昆蟲小的時候呢，牠就是蛹的狀態，牠就可以生活在地底下
那牠的天敵就找不到牠、就吃不到牠了
人就不行了。人類小時後和長大了是一樣的
只是個頭比較小，跑得更慢、身體更弱
遇到天敵的話就會被吃掉，沒有任何的辦法
牠們就不一樣了。牠們小時候在地底下
人類小時候如果是蛹的話，那就真的無敵了

高：變態還有一個好處是避免競爭
就是說 昆蟲不同階段牠吃的東西是不一樣的
牠小的時候可能只喝露水；毛毛蟲的階段只吃樹葉；長大了之後喝蜂蜜
每個階段吃的東西不一樣，就不會競爭嘛

茉：是因為吃得不一樣了，所以長得不一樣嗎？

高：是因為長得不一樣，吃得東西不一樣

茉：我們如果吃常識外的東西，也會變得不一樣嗎？

高：應該也會吧。但是不至於到變態那種程度啦
只是別人可能看你的眼光有點不一樣
所以變態就可以讓牠利於生存

高：昆蟲的第三個超能力就是休眠
大部份的昆蟲在環境惡劣的時候都會進入休眠狀態
比如說特別乾旱、寒冷的時候
等環境好了牠就復甦了，這就保證昆蟲不會在災害中滅絕
這三個超能力，人類有一個都會讓人類變成超級無敵，但是昆蟲三個都有

茉：這三個超能力你想要哪個？

高：飛行吧

茉：大多數都想要飛行吧

高：誰想要變態呢

高：也就是說昆蟲在物種上來說，已經是最強的一個物種了
雖然人類是地球的霸主了，但人類我不是說了嗎
從身體結構上來看，在物種裡面算是比較弱的，只是我們大腦特別強
昆蟲如果有一天獲得人類的大腦、這種計算能力的話，估計人類很快就會被牠滅絕

高：好那麼數量如此龐大、適應能力如此變態的昆蟲，為什麼海裡沒有呢？
而且目前已經知道了，昆蟲就是陸地的原生種
也就是說自古以來昆蟲就沒在海裡面
大家可能聽說過，以前有個遠古生物叫「三葉蟲」生活在海裡
三葉蟲其實不是昆蟲，牠屬於節肢動物的一類
海洋裡面還有一些類似像昆蟲的東西，比如說螃蟹、蝦
這些也都不是昆蟲，都是甲殼類動物
昆蟲最大的特點就是牠有六條腿
不是六條腿的都不是昆蟲
也就是說，海裡可能有長得像昆蟲的東西，但牠們都不是昆蟲
好 那為什麼海裡沒有昆蟲呢
或者說為什麼昆蟲 不能到海裡去生活呢
關於這個問題呢，目前是沒有定論的
但是有兩個比較有利的推測

高：第一個推測，就是認為海裡沒有昆蟲，因為海洋中已經有了大量的節肢動物
就是說螃蟹和蝦在海裡已經很多了，所以沒有昆蟲
那麼為什麼有螃蟹和蝦就沒有昆蟲呢？

茉：因為牠們長得比較像

高：啊啊差不多。牠們在生態上非常相似，在食物鏈上的位置也是非常相似
也就是說在海洋的生態鏈中，已經沒有了昆蟲的位置
所以就造成牠們無法進入海洋，進去了就會餓死，競爭不過螃蟹和蝦

高：但是這個推測解釋不了，為什麼100多萬種昆蟲，就沒有那麼幾種進入到海洋
是吧？生物鏈也不至於嚴謹到那個程度，一兩種都進不去
後來又產生了一個更合理一點的推測
就是說昆蟲之所以不能進入海洋，是因為牠們在海洋中無法形成自己的殼
昆蟲的殼和螃蟹的殼看上去差不多，其實成份完全不同
海洋甲殼類生物的殼，主要成份都是碳酸鈣
因為海水中含有大量的鈣
而且這個鈣是流動的，牠們隨時都能獲取這些鈣，形成保護自己堅硬的殼
而昆蟲是生活在陸地上的，空氣中也好、土壤也好、鈣這種元素非常少見
所以造成昆蟲殼的主要成份呢，不是鈣而是「幾丁質」
就是一種由氮元素和氧元素，形成的一種堅硬的殼
因為空氣中主要就是氮氣和氧氣
可見牠們都是用自己環境裡最常見的東西來組成這種殼

茉：那這些不都是…先有了結果，然後去推理它

高：對…反推為什麼牠沒有
那就是由於昆蟲的殼，是這由氮、氧這種元素來形成的
這兩種元素在海洋中又非常少見
海水裡非常少見，所以牠們在海洋中呢
是很難形成自己的殼，就很難生存
不過由於昆蟲的殼是由幾丁質這種又輕又硬的材質組成的
所以牠們才能飛，螃蟹就飛不了
由鈣形成的殼特別重，但是更結實一點
就你要結實還是要能飛，你得選擇一個

高：其實大家可能知道，有些昆蟲的幼蟲是生活在水裡的
但主要也不是海水，都是淡水
為什麼呢？就是因為但水即使有甲殼類動物，牠們的殼也不是很硬
就是螃蟹也好、蝦也好，殼都不是很硬的，所以就沒有那麼厲害
這樣的話這些昆蟲的幼蟲在水裡，就相對來說容易生存一點，環境沒有這麼惡劣
不然的話牠們吃得東西跟那些甲殼類差不多的話，就會產生生存競爭、就把牠們給消滅掉了
所以海洋對昆蟲來說，是一個特別惡劣的環境

高：好 解釋完這個問題之後，我們再來看看昆蟲的另一個謎團：
就是為什麼有些昆蟲會向光飛行？
就飛蛾撲火嘛
牠們去了光源究竟要幹麻？為什麼光會吸引牠？
目前通過實驗發現，昆蟲飛向光其實好像並不是看見了光，而是看見了紫外線
因為昆蟲都能看見紫外線，所以牠們看照到紫外線就飛向了紫外線
那麼關於昆蟲會飛向光源這個事情，早在2000年前古人就發現了
雖然不知道為什麼，但已經開始利用了，就是牠們利用光來捕捉昆蟲
後來也通過實驗證明了
牠們飛向光源並不是說喜歡火、喜歡熱，或者喜歡人造光源
牠們實質上都是在飛向太陽和月亮
牠們誤以為那些光源是太陽和月亮，所以飛向那個飛向
但這就更奇怪了
昆蟲為什麼要飛向太陽和月亮？牠們也飛不到啊
難道牠們是外星人，想回到故鄉？
這個事情困擾了科學家們很多年
直到今年四月份，就是幾個月前，才剛剛知道大概是什麼原因

高：那麼就在今年四月份，帝國理工學院的研究團隊
通過昆蟲在光源附近的飛行方式分析，給出了一個目前算是最為合理的推測
就是發現，昆蟲在光源附近飛行的時候，總是背對著光（與ゆっくり解説同一份研究與研究中的圖）
就是比如果光源在這個地方（筆劃）
昆蟲牠比如說從這個地方飛過來的時候
牠就會轉過來，背對著飛過去
從這邊來的時候也是這樣背對著，這樣飛過去的
從底下飛得時候也是背對著飛過去的
即使一開始可能是正對的，到這光源附近就馬上轉過去
也會看到一個現象是 昆蟲在那光源附近總是這樣轉圈、但也都是一直背對著
也就是說，牠們一直是在背對著太陽和月亮
於是牠們推測，昆蟲並不是喜歡光，而是在利用光判斷上下

茉：判斷什麼的上下？

高：自己的上下
這就奇怪了。我們人你就算不看見太陽，你也知道上下對不對
為什麼呢？因為我們感受到重力
但是昆蟲感受不到重力，因為牠們太小了
這其實也是重力的一個謎團
目前為止只在大的東西，發現了重力之間的相互吸引
小的東西上沒有、測不到，所以說重力實在是太微弱了
昆蟲由於太小 所以牠感覺不到重力
牠在這飛牠都不知道哪是上哪是下、太輕了
所以牠為了判斷上下，就是通過太陽判斷
牠只要背對著太陽，就能保證自己是正常在飛行
但是由於人類的光源太小，所以牠就一直在這轉圈
發現需要不停的急轉，有的時候牠就會墜毀掉，就會飛蛾撲火

茉：人造光源誤導牠

高：誤導牠。牠以為那個是能夠判斷上下的地方
結果飛到這附近就出不去了，就在這繞圈

茉：可是有人類歷史的時候就已經有火了，昆蟲還沒適應嗎？

高：昆蟲就從化石來看的話，在這個地球上至少已經生存了3.7億年
人類的燈光對牠的影響來說算是非常近期的影響
其實這個世界上不光是昆蟲會有這種向光性，魚也有
有些漁民就利用魚的向光性
就晚上你點個燈 魚就聚過來了嘛
魚為什麼有向光性呢 也一樣
牠在海裡有浮力、自己又特別輕，感受不到哪是上哪是下
游著游著，因為重力太小了、浮力太大了
造成就是水流的影響 遠遠大於重力的影響
咱不會啊！咱不會覺得風的影響會大於重力
但是昆蟲會感覺到 風的影響比重力還要大
牠們需要另一個參照物來判斷上下，就是光
所以魚也都會有向光性，總背對著光源
反正只要這種重力特別小的環境，你就分不清上下
在宇宙裡也一樣
需要通過這個太陽來判斷、或者通過地球來判斷

高：好 那麼最後我們來說一下，為什麼昆蟲都那麼小？
目前已知目前世界上最大的動物是藍鯨
體長可達30M，藍鯨是哺乳動物
其實哺乳動物都很大，獅子、老虎、大象，
這些大的東西都是哺乳動物，人也屬於這種大型動物
那麼目前已知最大的昆蟲呢
是中國發現的巨竹節蟲，體長64mm
能飛的最大的昆蟲是馬來西亞大天蛾（茉：天ㄜˊ？）翅展可達25mm
這麼大的蛾子，像個飛行器一樣（茉：這麼大<<這邊應該給她看圖）昆蟲最大也就這麼大了
和人沒法比 對吧？
沒見過像人這麼大的蟲子嘛 是吧
其實如果海裡有昆蟲的話，應該能有人這麼大
因為海裡的動物都比陸地上要大一些
比如說我剛才說的藍鯨，就比陸地上最大的大象大很多
大象最大也就6、7米
為什麼海裡的動物會大一些呢
就是因為海裡的重力小一些
海水的浮力抵消了重力，不管你長多大都可以自由的游動
但是在陸地上不行，長太大你的腿就支撐不住了
大象這麼粗的腿也就只能支撐到6、7米左右
而藍鯨完全沒有腿，可以長到30米
那麼昆蟲是不是因為牠想要飛行，所以不能長太大呢？
是吧 長太大就飛不起來了
其實也不是。因為最大的鳥類 鷹也都3米多

高：那麼關於昆蟲為什麼這麼小，目前有兩個比較有利的推測
一個就是說因為昆蟲 沒有內骨
我們在昆蟲的影片裡曾經介紹過
昆蟲的骨頭都在外面，我們是在裡面的
骨頭在外面雖然可以直接保護身體，感覺很合理
但是牠限制了牠的生長速度
而我們的骨頭在裡面呢，就不太會限制我們體重的增加
就是比如果同樣骨骼大小的人、同樣身高的人
那有的人40公斤、有的人80公斤，都沒有問題
但是昆蟲殼如果差不多大的話，牠的體重就差不多
牠吃再多也就只能裝這麼多
牠要想變得更大的話就必須換殼，換殼就很麻煩
事實上昆蟲也是通過蛻皮換殼的方式來成長的，人就不需要蛻皮換殼
那麼如果昆蟲不停的換殼就能不停的長大嗎？其實也不是
就好像我們的建築一樣
我們的建築和昆蟲其實是差不多的
如果你的房子只有一層一個房子的話
只要四面牆、加一個房蓋支撐住就行了
但是如果你的房子有兩三層的話
就需要有內支撐、有承重牆，才能支撐住
沒有內部支撐的話，兩三層的房子就必倒
昆蟲就是這樣，牠們只有外殼
如果太大的話就支撐不住了，就會塌陷
所以實質上，牠們的身體的大小是有上限的
當然不是說只要有內部支撐的話就可以無限大
只有內部支撐的話 就可以比沒有內部支撐更大一些，我們可以比昆蟲更大
那麼這個假說雖然很有道理，但是有反例
就從目前挖到的話時來看
古代的昆蟲要比現在大很多
這以前我們講過，就是在石炭紀的時候
蜻蜓身長可能超過1米，叫巨脈蜻蜓


高：為什麼古代的蜻蜓和現在的蜻蜓，在結構不變的情況下可以長得更大呢？這個問題呢由第二個解說就可以解釋得通
說昆蟲之所以這麼小，是因為牠們沒有肺
我想很多人可能不知道，昆蟲是怎麼呼吸的
其實昆蟲沒有肺，而且也沒有類似於我們這樣的呼吸
牠是通過氣管進行呼吸的
就是說昆蟲身上有很多小眼、小孔，這些小孔就是牠的氣管
而這些氣管理面有一些毛細氣管 分散到身體的各個部位
昆蟲就是通過這些氣管把外部的氧氣吸收到體內
然後直接輸送到身體的各個部位去
那麼由於牠全身都是氣管，都可以直接吸收氧氣，所以牠是沒有血管的

茉：沒有血管嗎？

高：對。不過，昆蟲還是有心臟
牠的心臟和我們不太一樣，牠的心臟不是用來輸送氧氣的，是用來輸送體液的
所以牠的血液不是紅色的，通常是透明的或是綠色
我們的血液是紅色，是因為我們的血液裡面有個鐵離子，用它來抓住氧氣
牠不需要抓氧氣，所以牠裡面沒有鐵，就不會是紅色
從這個角度來說外星人的血、尤其是硅機生命的血，一定不是紅色，牠輸送氧氣才是紅的嘛

茉：是綠的吧，外星人的血

高：應該是綠的或是透明的。那昆蟲簡直就是外星人。
也就是說我們的結構 是通過一個肺吸收了所有的氧氣之後輸送到全身
而昆蟲不是，牠的全身上下都能吸收氧氣的孔
而牠這些氣孔也不是主動吸進來的
沒有吸這個過程，是滲透進來的，所以是一種被動呼吸
就是牠只要待在有氧氣的環境裡，自然就吸進來了
你不需要特別的又吸又呼…

茉：那在氧氣稀薄的地方，牠也會像我們一樣有高原反應嗎？

高：對，牠也會缺氧。牠也需要氧氣的
由於昆蟲是被動呼吸，所以牠在呼吸上消耗的能量幾乎是零，牠沒有這個動作了
而我們是主動呼吸的，肺一旦停止工作我們就完了
所以從呼吸方式上來說
昆蟲的呼吸也是相當優秀的
但也正是因為牠是被動呼吸、沒有肺，就造成牠長不大
因為如果牠個頭大了
那麼氧氣就很難通過幾個小孔滲透到身體的內部
而哺乳動物不管多大，只要有肺、有心臟
這個氧氣就能輸送到身體各個地方
所以被動呼吸的昆蟲長不大
那你可能會想
昆蟲隨著身體的增大、牠這個孔如果也變大了、是不是就能吸收更多的氧氣呢？
其實道理是這個道理，牠如果多一些孔、或是變比較大了
氧氣更容易進入身體內的話，按理來說也應該供的上
但是我們剛剛說了牠是外側骨骼
如果身體上的孔太多或是大的話，身體就更脆弱了
所以不管是從呼吸的方式上、還是牠的身體結構上
都不適宜牠長大，牠只能像現在這麼大
但是也不是完全沒有可能長大
只有一種情況可以造成牠長大：就是氧氣的濃度足夠高

茉：所以那個遠古的蜻蜓很大

高：對。那個時候氧氣濃度高
石炭紀嘛，植物都超巨大的
空氣中的氧氣的含量肯定相當高
這樣的話牠這個呼吸就不困難，到處都是氧啊
反正都能滲透到身體裡面
這樣的話就可以長得很大

茉：馬來西亞的氧濃度會高一些嗎？牠們有最大的昆蟲

高：對。肯定是氧濃度更高一些，才能長這麼大
反過來說呢，人的大小和呼吸方式關係就不大
因為我們不管長多大
只要有心臟有肺就應該能供給到
而影響我們大小最多的是重力因素
我們要想長得更大的話只能去重力更小的地方
比如說月球、火星，或者是海洋裡面
據此推測生活在海裡的亞特蘭帝斯人應該都是巨人
是不是？牠們有我們這樣一種的生命循環系統的話
又沒有重力的限制，完全可以長得更大
所以昆蟲長不大的根本原因，是因為牠們沒有肺
如果牠們有肺，應該可以長到鷹啊、鳥那麼大

高：這個地方我要說一下
雖然昆蟲的被動呼吸方式看上去很厲害
但其實人的這種用肺進行呼吸的方法也很厲害、也很先進，可能更先進一些

茉：什麼地方先進？就我可以選擇不喘氣

高：不…不是這個意思
是我們這個效率其實也是挺高的
人的肺只有這麼一塊面積
但其實裡面佈滿了孔洞，這孔洞多了之後表面積就特別大
人的肺表面積有多大 妳知道嗎？有70平米。
人表皮的表面積只有2平米，但肺的表面積有70平米
所以我們吸一口進去，是70平米的面積在吸收這個氧，它這個效率非常的高
昆蟲是用身上的眼嘛，牠那個眼的表面積沒有這麼多
所以人的這種呼吸方式是一種更高效、更高級的這種呼吸方式

茉：昆蟲不可以選擇憋氣是嗎？

高：對。牠是被動呼吸。牠不能憋氣啊
這也是為什麼昆蟲一部分放在水裡牠不會憋死的原因
牠身上到處地方都是眼
只要有眼的地方氧氣都能輸送進來，只是牠會處於缺氧的狀態
所以被動呼吸、主動呼吸，各有利弊的
被動就是不費力而已，主動的好處就是效率很高

茉：還有你可以選擇不喘氣、憋氣

高：對…牠不能選擇

茉：人要死的時候，是不是就失去了這個主動呼吸的功能？

高：對啊 就是

茉：那如果那個時候給我換上被動呼吸呢？

高：那老爽了

茉：什麼是老爽了