歡迎來到奇妙的生命週期世界!
你有沒有見過蝌蚪在溪澗裏游來游去、毛蟲在葉子上大口大口地吃,或者麻雀在鳥巢裏餵雛鳥?這些動物都正處於牠們生命週期中的某一個階段。在這一章,你會跟着三種動物,由卵一直看到成體:雀鳥、青蛙和蝴蝶。然後你會比較牠們,並找出生命週期為甚麼重要。不用擔心,我們會一小步一小步地學!
1. 甚麼是生命週期?
生命週期是指動物在成長過程中所經歷的一連串階段,由生命的開始(通常是一顆卵),直至成為能夠繁殖(自己產生下一代)的成體。
它叫做「週期」,是因為它像一個圓圈般不斷循環:成體產卵或生出幼體,幼體長大成為成體,這些成體又會產生下一代。下一代稱為後代。
你可以把它想像成一場接力賽:每一代跑完自己的一段,就把接力棒(生命)傳給下一代。
重點:生命週期是由卵(或出生)到能夠繁殖的成體所經歷的一連串階段,並且一代接一代地重複。
2. 雀鳥的生命週期
雀鳥的生命週期比較簡單,只有三個階段:卵 → 雛鳥(幼鳥)→ 成鳥。
第一階段:卵
雌鳥把卵產在陸地上,通常產在鳥巢裏。每顆卵都有堅硬的卵殼,保護裏面的小鳥,並防止它變乾。卵裏的卵黃為正在發育的雛鳥提供養分。
親鳥會孵卵:牠們伏在卵上,替卵保暖。雞蛋大約要 21 日才會孵化。
第二階段:雛鳥
準備好後,雛鳥會用喙尖上一個細小而堅硬的突起,叫做卵齒,把卵殼啄破。這個過程叫做孵化。
有些雛鳥(例如麻雀)剛孵化時眼睛未張開,身上幾乎沒有羽毛,所以要靠親鳥提供食物和保暖。另一些雛鳥(例如雞和鴨)孵化時已長滿毛茸茸的絨羽,幾小時內就能走路。
雛鳥的樣子已經很像縮小了的親鳥,有喙、一對翼和兩隻腳。牠在成長時會長大、長出成鳥的羽毛,並學會飛行和覓食。
第三階段:成鳥
完全長大後,雀鳥便能尋找配偶並繁殖。雌鳥產卵,生命週期又重新開始。
重點:雀鳥的生命週期 = 卵 → 雛鳥 → 成鳥。幼鳥的樣子像成鳥,只是慢慢長大。雀鳥會照顧牠們的卵和雛鳥(親代照顧)。
3. 青蛙的生命週期
青蛙屬於兩棲類:牠們一生中有部分時間在水中生活,部分時間在陸上生活。青蛙的生命週期有四個階段:卵 → 蝌蚪 → 幼蛙 → 成蛙。
第一階段:卵(蛙卵塊)
雌蛙會在水中,例如池塘或水流緩慢的溪澗,產下大量的卵。一團團的蛙卵叫做蛙卵塊。每顆卵外面都包着一層柔軟透明的膠狀物質,可以保護卵並保持濕潤。蛙卵沒有堅硬的卵殼,所以必須留在水中,否則便會變乾。
第二階段:蝌蚪
蝌蚪從卵中孵化出來。牠只能在水中生活,樣子比較像小魚而不像青蛙。牠有一條長長的尾巴用來游泳,起初沒有腳,並用鰓呼吸。大部分蝌蚪主要吃藻類和水生植物。
第三階段:幼蛙
蝌蚪會慢慢改變:先長出後腳,再長出前腳,尾巴被身體吸收而逐漸變短。牠的肺發育起來,鰓則消失,所以小青蛙會游到水面呼吸空氣。這時牠有四隻腳和一條短尾巴,稱為幼蛙。
第四階段:成蛙
成蛙有四隻腳,沒有尾巴。牠用肺呼吸,也能透過又薄又濕潤的皮膚呼吸。牠既可以在陸上生活,也可以在水中生活,並以昆蟲為食物。到了繁殖的時候,成蛙會回到水中產卵。
甚麼是變態?
變態是指幼體發育成為成體時,身體形態出現很大的改變。對青蛙來說,變態代表:
由鰓變成肺
由尾巴變成腳
由在水中生活變成在陸上生活
你知道嗎?香港有屬於自己的特別青蛙!盧氏小樹蛙是一種細小的蛙,只在香港找到。和其他青蛙一樣,牠的卵和蝌蚪都需要在水中發育。
重點:青蛙的生命週期 = 卵 → 蝌蚪 → 幼蛙 → 成蛙。青蛙會經歷變態:由鰓變成肺,由水中到陸上。
4. 蝴蝶的生命週期
蝴蝶是昆蟲。牠的生命週期有四個階段:卵 → 幼蟲(毛蟲)→ 蛹 → 成蟲。
第一階段:卵
雌蝴蝶把細小的卵產在陸地上,產在一種特定植物的葉子上,這種植物叫做宿主植物:它就是小幼蟲的第一餐。
第二階段:幼蟲(毛蟲)
幼蟲,即毛蟲,從卵中孵化出來。牠的主要任務是進食和長大,幾乎不停地吃宿主植物的葉子。牠的外皮不太能伸展,所以在長大的過程中會蛻皮好幾次。
第三階段:蛹
完全長大後,幼蟲會把自己固定在莖或葉子上,最後一次蛻皮,新的外皮會變硬,成為一個保護外殼。這個階段叫做蛹。蛹不吃東西,也幾乎不動,但在蛹裏面,幼蟲的身體正被分解,再重新組成一隻有翅膀和新口器的成蝶。
第四階段:成蟲
成蝶從蛹中鑽出來。牠的翅膀起初是軟的,所以要先休息,等翅膀乾了才能飛。成蝶用一條長而捲曲、像吸管一樣的口器吸食花朵的花蜜。牠們會尋找配偶,雌蝴蝶在宿主植物上產卵,生命週期又重新開始。
完全變態
由於蝴蝶要經過四個很不相同的階段,包括蛹期,所以我們說牠進行完全變態。毛蟲和成蝶的樣子完全不同:毛蟲沒有翅膀,身體長而柔軟,並有用來咀嚼的口器。
你知道嗎?成蝶不會再長大。牠所有的成長都在毛蟲階段完成!
蝴蝶需要宿主植物
很多毛蟲只能吃一種或少數幾種植物,這些植物就是牠們的宿主植物。例如,很多鳳蝶的幼蟲會吃柑橘類植物,例如檸檬和金桔。如果宿主植物消失,毛蟲便沒有食物,那種蝴蝶就不能在那裏完成牠的生命週期。
成蝶也需要會開花的蜜源植物作為食物,所以適合蝴蝶生活的地方要同時有這兩類植物。
香港例子:位於大埔的鳳園蝴蝶保育區種植了宿主植物和蜜源植物來吸引蝴蝶。參觀者可以在那裏了解每種蝴蝶怎樣依靠牠自己的宿主植物生存。
重點:蝴蝶的生命週期 = 卵 → 幼蟲 → 蛹 → 成蟲。這就是完全變態。蝴蝶需要合適的宿主植物才能生存。
5. 比較三種生命週期
相同之處
1. 由卵開始 – 三種動物的生命都由一顆卵開始。
2. 成長和發育 – 幼體會不斷長大和改變,直至成為成體。
3. 繁殖 – 成體會繁殖,所以生命週期不斷重複,物種得以延續。
不同之處
1. 階段的數目 – 雀鳥:3 個(卵、雛鳥、成鳥)。青蛙:4 個(卵、蝌蚪、幼蛙、成蛙)。蝴蝶:4 個(卵、幼蟲、蛹、成蟲)。
2. 產卵的地方 – 雀鳥:在陸地上的鳥巢裏,卵有堅硬的卵殼。青蛙:在水中,卵外有柔軟的膠狀物質。蝴蝶:在陸地上,產在宿主植物的葉子上。
3. 幼體的樣子像成體嗎? – 雛鳥:像。蝌蚪:不像。毛蟲:不像。
4. 有沒有變態? – 雀鳥:沒有。青蛙:有。蝴蝶:有,是有蛹期的完全變態。
5. 親代照顧 – 雀鳥會築巢、孵卵和餵飼雛鳥。大部分青蛙和蝴蝶產卵後便離開。不過,蝴蝶媽媽會為牠的卵選擇合適的宿主植物。
6. 生活環境的改變 – 青蛙由水中(蝌蚪)轉到陸上和水中(成蛙)生活。雀鳥和蝴蝶在每個階段都在陸上生活。
找出規律:多產卵還是多照顧?
雀鳥通常每次只產幾顆卵,但會好好照顧牠們。大部分青蛙會產下數以百計的卵,卻不照顧它們。很多卵和幼體會被吃掉,所以產大量的卵可以確保至少有一些能存活下來。
記憶小貼士
青蛙:「卵、蝌、幼、成」(卵、蝌蚪、幼蛙、成蛙)。
蝴蝶:「卵、蟲、蛹、蝶」(卵、幼蟲、蛹、成蟲)。
重點:三種動物都由卵開始,長大成為能繁殖的成體。牠們的分別在於階段的數目、產卵的地方、有沒有親代照顧,以及有沒有變態。
6. 生命週期為甚麼重要?
幫助動物生存
每個階段都適合做自己的工作。毛蟲就像一部「進食機器」,而成蝶則可以飛行,去尋找配偶和新的宿主植物。蝌蚪和成蛙生活在不同的地方,吃不同的食物,所以幼體不會和成體爭奪資源。卵則有卵殼或膠狀物質保護。
把特徵傳給後代
成體繁殖時,會把自己的特徵傳給後代。所以鳳蝶的卵會長成鳳蝶,而不會變成其他種類的蝴蝶。(詳見遺傳的單元。)
與我們有甚麼關係?
要保護一種動物,就必須保護牠生命週期中的每一個階段:青蛙需要乾淨的池塘和溪澗,蝴蝶需要宿主植物。觀察生命週期,例如在課室裏養蠶(蠶是蛾的幼蟲),也能訓練你對生物進行一段時間的觀察。請尊重野生生物:在郊野公園觀察動物,但不要把牠們帶回家。
重點:生命週期幫助動物生存,並把特徵傳給後代。保護動物,就是要保護每個階段所需要的地方。
常見錯誤
錯誤:「毛蟲和蝴蝶是兩種不同的動物。」
正確:牠們是同一種動物,只是處於生命週期的不同階段。
錯誤:「蛹只是在休息,甚麼也沒有發生。」
正確:蛹裏面正發生巨大的變化,身體正被重新組成成蟲。
錯誤:「蝌蚪用肺呼吸。」
正確:蝌蚪用鰓呼吸,肺是在變態過程中才發育的。
錯誤:「所有動物都會經歷變態。」
正確:雀鳥不會。雛鳥的樣子已經像成鳥,只是慢慢長大。
重點回顧
1. 生命週期是由卵到能夠繁殖的成體所經歷的一連串階段。
2. 雀鳥:卵 → 雛鳥 → 成鳥。沒有變態;親鳥會照顧卵和雛鳥。
3. 青蛙:卵(蛙卵塊)→ 蝌蚪 → 幼蛙 → 成蛙。變態:由鰓變成肺,由水中到陸上。
4. 蝴蝶:卵 → 幼蟲(毛蟲)→ 蛹 → 成蟲。完全變態。
5. 毛蟲需要牠們的宿主植物(例如大埔的鳳園蝴蝶保育區)。
6. 生命週期幫助動物生存,並把特徵傳給下一代。
做得好!下次你看見蝌蚪或毛蟲時,就會知道牠將來會變成甚麼了。