在蝗⾍的世界⾥，雌性犹如神秘的⼥巫，⽤“魔法”繁殖。这是唐代诗⼈戴叔伦在《屯⽥词》中对蝗⾍的描述，反映出了蝗灾的恐怖。蝗⾍是⼀种臭名昭著的昆⾍，它们能成群迁徙数千公⾥，像⼀⽚⿊云遮天蔽⽇，吞噬沿途的⼀切植物。据估计，⼀平⽅千⽶的蝗群中包含⼤约4000万只蝗⾍，⼀天能吃掉3.5万⼈的⼝粮。
2020年的东⾮蝗灾就是⼀个惨痛的例⼦，蝗⾍从⾮洲⼀路蔓延⾄印度，影响了20多个国家和地区，沿途1190万⼈的粮⻝供应受到直接威胁。
蝗⾍能造成如此严重的农业灾害，与其强⼤的繁殖能⼒密不可分。蝗⾍主要在沙质⼟壤中产卵，每只雌蝗⾍⼀次可以产下60-80粒卵，⼀⽣⾄少可以产卵3次。约两周左右，这些卵就能孵化出若⾍。若⾍经过五次蜕⽪后成为成⾍，再历经两到四个⽉即发育成成熟的蝗⾍，就能开始繁殖了。因此，只要环境条件适宜，蝗⾍的数量会呈⼏何级数增⻓。
为了保护后代不被⻦兽和其他昆⾍发现和捕⻝，雌性蝗⾍不仅要选择合适的⼟壤和湿度，还要将卵产在地下10厘⽶甚⾄更深的地⽅，这样也可以减少⻛⾬对卵的影响。然⽽，⼀只成年的雌性蝗⾍体⻓也不过4-7厘⽶，站在地⾯产卵的蝗⾍如何完成这样艰难的⼯作呢？
雌性蝗⾍会⽤腹部在⼟壤中打洞。和雄性蝗⾍不同，雌性蝗⾍腹部有⼀个特殊的结构，叫做产卵器（ovipositor），它由两个像铲⼦的瓣膜组成。⼀瓣位于腹部末端，负责插⼊⼟壤中；另⼀瓣位于背部末端，主要负责挖掘⼟壤。在产卵时，雌性蝗⾍会将腹部尖端压进地⾯，然后巧妙地控制产卵器的运动，使其周期性地打开、关闭和收缩等，⼀直挖⼟，直到蝗⾍腹部伸⻓⾄地下10厘⽶，甚⾄15厘⽶。
随后，它们会先判断腹部末端的⼟壤湿度、盐度是否合适，如果不适合产卵，或者产卵过程被其他蝗⾍打断，它们就会在不到⼀分钟甚⾄⼏⼗秒内，就迅速收回腹部，终⽌这个过程。⽽如果⼀切顺利，它们就会⼩⼼翼翼地把卵放在卵荚中，边产卵边收缩腹部，并⽤分泌的泡沫覆盖住卵，最后把产卵的洞⼝⽤⼟壤盖好。⼀个完整产卵的过程会持续⼀个⼩时之久。
蝗⾍腹部正常不会超过5厘⽶，⽽之所以能伸⾄原来的2-3倍⻓，是因为⼀种名为节间膜（intersegmental membrane）的特殊结构。这种结构⾮常柔软，连接着蝗⾍腹部的每⼀节，可以让蝗⾍腹部的背⽚就像折扇⼀样，既能折叠起来，⼜可以在产卵时展开。
在展开这些背⽚时，蝗⾍还需要⽤到背⽚间的腹部肌⾁。这就意味着，当背⽚展开时，蝗⾍的腹部肌⾁也要跟着伸展。科学家们在显微镜下观察到，在没有展开背⽚时，蝗⾍腹部的肌⾁原纤维相互缠绕排列，侧⾯有许多凸起的波纹。⽽当它们产卵拉伸腹部时，原本缠绕的原纤维被拉⻓，呈平⾏排列，肌⾁表⾯也变得平滑，甚⾄肌⾁细胞的细胞核都会被压扁。
⼈类和蝗⾍都有同样能伸能缩的肌⾁，为什么⼈类的⻣骼肌就没有这么强⼤的伸缩能⼒呢？
⻣骼肌主要由两种蛋⽩质纤维构成：粗肌丝和细肌丝。它们可以相互滑动，从⽽使肌⾁收缩或拉⻓。粗肌丝和细肌丝重叠得多，肌⾁就会收缩；当粗肌丝和细肌丝重叠得少时，肌⾁就会拉⻓。在⼈体内，⻣骼肌中的粗肌丝和细肌丝都会固定在⼀个名为Z盘（Z-disc）的结构上，形成⼀种名为肌⼩节的结构。当粗肌丝和细肌丝已经重叠得很少，但还继续拉伸时，就会导致Z盘断裂或撕裂，造成肌⾁损伤。
科学家们推测，雌性蝗⾍产卵时，腹部肌⾁会被极度拉⻓，Z盘也发⽣了断裂，转变成了⼀种不同于肌⼩节，但仍然能伸⻓和收缩的结构——Z体（Z-body）。科学家们对这种现象提出了两种可能的解释：⼀种是“倾斜”模型，认为断裂后的Z盘会倾斜成⼀个⻆度，从⽽扩展了肌⾁能伸⻓的⻓度；另⼀种是“滑动”模型，认为断裂后的Z盘会错位重叠排列，通过滑动进⼀步延伸。
但是，⽆论是哪种情况，雌性蝗⾍的腹部肌⾁在过度拉伸后，粗肌丝和细肌丝原本的规则排列都已经被破坏了。在显微镜下，它们不再呈现出因粗细肌丝重叠排列形成的明暗花纹，⽽是变得混乱不堪。这也就意味着，在地下深处产卵后，蝗⾍妈妈腹部肌⾁的结构可能已经永久改变了。
雌性蝗⾍在产卵时伸⻓身体，这影响的不仅是腹部肌⾁，它们腹部的器官如肠道、⼼脏，甚⾄连神经也会被拉伸。脊椎动物的背部有脊髓，类似地，蝗⾍也有⼀种对应的名为神经索（nerve cord）的结构，腹部范围共有五个神经节。⼀般来说，对⼈等脊椎动物来说，神经拉⻓超过30%就会受到不可逆转的损伤。但是，蝗⾍再把神经索拉伸到原来的⼏倍，仍然不会受到损害，这简直不可思议！
为了⽐较蝗⾍的神经是否天然就具有超凡的可拉伸能⼒，科学家们对⽐了雄性、性成熟前雌性（PM）和性成熟雌性（SM）蝗⾍腹部神经系统的拉伸能⼒。他们通过解剖取出这些蝗⾍的神经索，然后⽤⼿术钳逐渐拉伸，直到神经索断裂。科学家们发现，这些的腹部⻓度基本⼀致，都是3厘⽶左右，三者的神经索⻓度也没什么差别，样⼦也⾮常相似。但是，⼀旦开始拉伸，三者的差异就⽴刻显现了。
雄性蝗⾍的腹神经索最多能拉伸⾄原始⻓度的140.5%；⼤多数性成熟前的雌性蝗⾍能拉伸⾄原始⻓度的164%，个别能拉伸⾄186%。但性成熟的雌性蝗⾍的腹神经索平均能拉伸⾄原始⻓度的214%，甚⾄达到249%。
后来，这些科学家们摒弃了⼿动拉伸，改为⽤仪器来检测蝗⾍腹神经索的伸⻓能⼒。其间，有⼏只性成熟雌性蝗⾍的腹神经索甚⾄已经达到了设备能测量的最⼤⻓度，仍然没有断裂。⽽当仪器慢慢地松开这些腹神经索，它们竟然能完全可逆地恢复到原始的⻓度，不会像超过弹性限度的橡⽪筋那样变得松弛，依然还是紧绷状态。
他们还发现，腹神经索上不同神经节之间的可拉伸性也不相同。对性成熟前的雌性蝗⾍⽽⾔，不同神经节间节段的可拉伸性相对平均，从原始⻓度的145%到186%不等。⽽对于性成熟的雌性蝗⾍，不同节段的可拉伸性则差异很⼤，从原始⻓度的172%到257%不等。其中，可拉伸性最强的是腹神经索的中间区域，也就是第2⾄第4神经节之间的部分。
其实，蝗⾍并⾮⼈类发现的⾸个神经能可逆伸⻓超过2倍⻓度的物种。例如，须鲸在进⻝时需要快速吞下⼤量海⽔，⼝腔和腹腔的体积会迅速膨胀。相应的，它们的神经也会⼀起伸⻓。须鲸采取的策略是把神经纤维束像⼿⻛琴⼀样折叠起来，再⽤同样⾼度折叠的外膜和外壁包裹。这样⼀合⼀张之间，⾆头的⻓度就翻了番，⽽神经⾃身的⻓度却没有变化。当然，须鲸也有⼀些保护性构造，来防⽌神经过度伸⻓。
可是，科学家们却没有在雌性蝗⾍的神经索中发现这样的构造。和性成熟前相⽐，性成熟的雌性蝗⾍除了神经看起来更厚⼀点，并没有什么特殊的结构，拉伸前后也没有特殊的形态变化。科学家们也仅仅只能推测，或许是在雌性蝗⾍性成熟的过程中，有某种信号改变了神经组织的⽣物⼒学特性。但是，这种信号是什么，它是如何作⽤的，都还有待进⼀步研究。
⼈类的身体有时会因为过度拉伸⽽受伤，但是动物界却有许多奇妙的⽣物，它们能把⾃⼰的身体延展到令⼈瞠⽬结⾆的程度，却不会损伤任何组织。这些⽣物的身体构造已经为⼈们开发⽣物材料和合成器官提供了许多灵感。等到科学家们完全探明雌性蝗⾍超强伸展性奥秘的那⼀天，说不定我们就能开发出随时随地伸⻓三倍、跑步⻜快的义肢了呢！