作繭自縛、春蠶吐絲……關於蠶寶寶那些你不知道的事｜朱耀沂／獨評讀好書

你小時候或許養過蠶寶寶，也聽過蠶絲在歷史上源遠流長的故事。不過，你知道這幾個跟蠶有關的成語，背後有什麼樣的科學探索嗎？

不是作繭自縛，是專心「閉關」不被打擾

作繭自縛這則成語出自《景德傳燈錄．卷二十九．誌公和尚十四科頌》：「聲聞執法坐禪，如蠶吐絲自縛。」唐代詩人白居易的詩裡也有一句：「燭蛾誰救護，蠶繭自纏縈」，抒發被自己做的事困住的感觸。宋代詩人陸游更有「人生如春蠶，作繭自縛裡」的名句。

古人把繭看作是一種束縛，殊不知繭是處於蛹期的昆蟲的住家，昆蟲吐絲是為了保障蛹期的安全，繭裡其實蘊含著巧妙的生機！

提到作繭，我們最常想到的就是蠶。蠶繭是家蠶幼蟲成熟後，為了化蛹，吐絲所作的繭，也就是蛹的家。會作繭的昆蟲不少，蝶、蛾類中就有部分種類有作繭的習性；在蜂、螞蟻、甲蟲及一些脈翅目、毛翅目昆蟲中，也屢見作繭的昆蟲。例如狩獵蜂類的幼蟲，取食母蜂替牠準備的獵物，成熟的幼蟲先作繭，此後在繭裡化蛹。繭的形狀依昆蟲的種類而異，有些昆蟲不僅吐絲，且利用枯葉、土粒為材料，綴成一塊繭，但這種簡陋的蛹之家，能否稱為繭，尚無定論。

人類養蠶的歷史長達4,000年，經過無數次的品種改良，現在剛孵化的蠶寶寶大致重0.43毫克，約2,300隻才有1公克重；大約經過25天的取食桑葉，長成可以吐絲作繭的熟蠶，重達4.5～5公克。

蠶寶寶很偏食，是只取食桑葉的典型單食性昆蟲。一隻蠶寶寶需要吃約25公斤的桑葉，吸收桑葉中微量的蛋白質，才能把它變成絲蛋白，吐出來作繭。

作繭用的絲是由蠶寶寶體內的絲腺合成的。蠶寶寶早在第一齡期，體內就具備絲腺了，但它只佔體重的6%，僅0.01毫克左右。絲腺大致跟著體重增加而長大，到了要吐絲的第五齡期末期，長到幾近體重的一半。

解剖吐絲前的蠶寶寶即知，絲腺內絹絲的原料是帶有黏性的液體（絲液），但它吐出來後卻變成直徑僅0.02公釐的絲狀固體，也就是蠶絲。雖然其中的機制尚未完全解明，但已可確知，黏狀液體不是因為接觸到空氣才變成絲狀固體的，它的改變應該跟吐絲時的速度有關。蠶寶寶吐絲的速度是一分鐘60公分，在人造條件下，用比這慢的速度將液體絹絲拉出來時，它並沒有變成固體，怪不得蠶寶寶總是一邊吐絲一邊搖頭，以調整吐絲的速度。

值得注意的是，我們所謂的「吐絲」，其實是「拉絲」。也就是說，蠶寶寶用嘴將絲液拉成蠶絲。蠶寶寶的嘴是由角質蛋白形成的，嘴上有個調節口，當絲液經過時，可對流量進行調節。蜘蛛絲雖然也是「拉」出來的，不過是從腹部末端，而非嘴部。

蠶寶寶做出重約0.5公克的繭後，就在厚而安妥的繭層中度過蛹期。說這種現象是「自縛」也好，「閉關」也罷，不容置疑的是，蛹期是保持安靜的時期，不只蠶寶寶如此，所有經過蛹期羽化為成蟲的昆蟲都是如此。以家蠶為例，蠶寶寶的幼蟲期，就是猛吃食物，讓身體長大的發育期，期間配合身體的發育而數度蛻皮；但經過蛹期進入成蟲期後，成蟲身體不再長大，最重要的工作就是飛翔、尋偶、交尾及產卵。蛹期是從幼蟲期過渡到成蟲期的重要階段，讓不同功能的身體構造在此時期進行大改造。也就是說，這一時期，幼蟲體內的組織完全溶解，重新組合，形成翅膀，且造出幼蟲期沒有的生殖器官等等。

所以，「作繭自縛」是有吐絲習性的昆蟲很重要的改革手段，在這個時期必須安靜獨處、不被打擾，被人看成自作自受，不知牠們作何感想？

「蠶食」的速度，其實比你想像中快很多！

蠶食鯨吞的用法首見於《韓非子．存韓》：「荊人不動，魏不足患也，諸侯可蠶食而盡，趙氏可得與敵矣。」至於「鯨吞」則出自《舊唐書．蕭銑等傳論》：「自隋朝維絕，宇縣瓜分，小則鼠竊狗偷，大則鯨吞虎據。」侵略者的攻擊手法雖然不一樣，但目的都在併吞他國。

家蠶取食桑葉是否真的慢吞吞？其實那只是一種錯覺。家蠶體長頂多數公分，剛孵化的家蠶身體呈黑色，如螞蟻般小，有「蟻蠶」之稱。蠶寶寶只在幼蟲取食，由於大量攝食桑葉，身體迅速長大，體色逐漸變成青白，體壁的表皮也發生多次蛻皮。經過約25天，熟蠶的體長較蟻蠶增加約25倍，體重增加10,000倍左右。

然後熟蠶在此後兩、三天的吐絲期，吐出長約1,500公尺、直徑0.02公釐的絲為來造繭。由於蠶絲的成分是絲蛋白，而桑葉的成分以纖維質為主，蛋白質含量甚少，為了取得充分的蛋白質造繭，蠶寶寶只好拚命地取食桑葉，在體內貯積蛋白質，並把多餘的纖維質、澱粉等排出體外。養過蠶寶寶的人一定都知道，牠邊吃邊排泄，而且排泄量超大，因此以蠶食來形容「和緩的取食」並不那麼恰當；但若和「鯨吞」對照來看，以「蠶食」形容漸進式的併吞，卻似乎又言之成理。

再談鯨吞。鯨多達80多種，體型依種類而有很大的差距。其中最大型的應是鬚鯨類的藍鯨（Balaenoptera musculus），體長30多公尺，體重達180公噸。所謂的鬚鯨類，牠們在胎兒期牙齒就開始退化、消失，上顎部的口蓋稜變形呈鬚板狀，鬚板數目由300至800支不等，依鬚鯨種類而異。鬚鯨就利用口腔開口的一排鬚板，濾食海水中的生物。據推測，藍鯨在夏天的取食季節，一天可取食3.6公噸的磷蝦或其他浮游生物，是不折不扣的大胃王。

藍鯨一邊游泳，一邊開著大嘴，讓喉部隆起的肌肉擴張至幾近180度，然後用最快的速度一口吸進海水及其中的浮游生物，再利用腹部肌肉的收縮作用，把海水從口腔的鬚板擠出，同時吞下口腔裡的浮游生物，如此的捕食方法，節省了不少體力。鯨之類的水棲性恆溫動物，由於游泳時的基礎代謝量，只比休息時增加2%，因此可以不停地游來游去。反觀陸地上的哺乳類動物，身體愈大型，活動時消耗的體力愈大，因此老虎、獅子、犀牛等常常不是躺著，就是懶洋洋地踱步。

包括藍鯨在內的多種鯨類，懷孕期大約一年，母鯨在高緯度的北極洋或南極洋度過夏天，冬天則遷至熱帶或亞熱帶的溫暖水域繁殖，生產完又回到北極洋或南極洋。鯨為何每年一次游回暖帶和極地的海洋？原來剛出生的幼鯨，皮下的脂肪組織不發達，抗寒性差，因此母鯨選擇在暖海裡生產。但暖海裡可取食的浮游生物不多，母鯨於哺乳期間，體重降到原來的三分之二，為了生存，牠只好又回到食物豐富的冰海地域補充營養。從鯨有厚達十多公分的脂肪組織，以及必須作長距離的遷移，就可以想像鯨吞之量有多麼可觀。

至於齒鯨類，胎兒期的牙齒持續存在且漸漸長大，呈尖銳的獠牙（犬齒）狀。獠牙的數目與發達的情形，依齒鯨種類數而異。例如齒鯨中最大型、體長12～15公尺的抹香鯨（Physeter macrocephalus），下顎具有40～56支巨牙，支支長25公分、直徑10公分。但上顎的牙齒已退化，埋沒在齒齦中。除了以凶暴有名的殺人鯨（虎鯨）具有特別尖利的牙齒，齒鯨類的牙齒只能壓住水中的獵物不讓牠們游走，並無撕裂及咀嚼的功能。

吐完絲之後，蠶其實不會死啦

春蠶到死絲方盡這則嚴格說來不算成語的成語，出自唐代詩人李商隱的名句：「春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始乾。」詩人原是以蠶一生只吃桑葉，到老熟時才吐盡牠那柔軟、光滑、潔白的絲，來比擬自己的愛情也是如此，直到生命終結時才完結。

談到家蠶，一般最先想到的可能是小朋友養著玩的蠶寶寶。家蠶似乎已是離我們愈來愈遠的一種昆蟲了，何況春蠶？其實養蠶業在台灣曾是很受人重視的一種產業，早在日本領台的次年（1896年），日人便從日本引進桑苗、蠶種，1909年設立桑苗養成所，之後一直擴大編制，光復後成為蠶業改良場，但自從尼龍等人造纖維出現後，盛況不再。雖然蠶絲有人造纖維沒有的優點，但蠶絲的需求量一落千丈，到了1990年代初期，台灣已經沒有專業的蠶農，到了1997年，蠶業改良場也易名為苗栗區農業改良場。

雖然台灣的蠶種是從日本引進的，但養蠶的開端是在中國中原地區，而且歷史悠久。根據古籍記載，養蠶始於黃帝的西陵皇后（嫘祖），蠶絲的英文silk的語源，就是來自「西陵」這個名字。

由於中原地區位於溫帶地域，起初飼養的蠶以卵休眠越冬，在春天孵化，經過大約一個月的幼蟲期後吐絲造繭並化蛹，再經過1、2個星期的蛹期破繭而羽化，不久就交尾、產卵。由於5、6月間產的卵，要經過一段很長的休眠期，到翌年春天才能孵化，主要的發育期在春天，因此就有「春蠶」這樣的名稱。在20世紀人造纖維出現以前，蠶絲的需求量很大，為了增產，養蠶專家開發出突破休眠機制的育種方法，因而出現6、7月間孵化發育的夏蠶，及秋季天涼時孵化發育的秋蠶，甚至有一年經歷3、4個世代，也就是有3、4次結繭期的多化性蠶種。

蠶寶寶只取食桑葉，桑葉的主要成分是纖維質和醣類，蛋白質含量偏低，由於蛋白質不僅是蠶體各器官細胞的重要組成成分，且是蠶絲和蠶卵的基本原料，因此蠶寶寶不得不猛吃桑葉，可觀的食量讓牠在第五齡期時，體重增加到孵化時的一萬倍左右，此後逐漸減少食量，以至停食，至前半身呈透明時，開始吐絲造繭。熟蠶大約花2、3天造繭，造完繭後，體軀變小略呈紡錘形，靜靜地在繭內等待化蛹。

雖然蠶繭的大小因蠶種、桑葉的品質，飼養時的條件、時期而不同，但一般來說，還是春蠶的繭最重。根據較早期的資料，一粒蠶繭重約2公克，其中1.5公克為蛹重，其餘則為厚約1公釐的繭層的重量；後來養蠶專家育種出繭重超過三分之一的多產蠶種。造繭後的蠶蛹，比原先的蠶寶寶小許多，並在繭中保持靜止不動的狀態，讓人以為牠「絲盡至死」。

其實，春蠶吐完絲，意謂牠完成化蛹前的準備工作，此後的任務就是乖乖待在繭中，在蛹期著手從幼蟲體變為成蟲的整個身體改造工作，並非如這則成語說的「到死絲方盡」，否則牠們如何留下後代呢？

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