在英語中,昆蟲類被叫做Insects或 Insecta,源自拉丁語的insectum。昆蟲是一類六足的無脊椎節(jié)肢動物。在不同時期的各種文獻中,關(guān)于昆蟲的定義和涵蓋的范圍變化很大。一般地,人們把節(jié)肢動物門(Arthropoda)昆蟲綱(lnsecta)中的所有種類的動物都叫做昆蟲。 昆蟲具有幾丁質(zhì)的外殼或外骨骼(chitinous exoskeleton),身體分為3個部分,即頭、胸、腹3個體段。在胸部下方有3對分節(jié)的足,即1對前足、1對中足和1對后足。很多昆蟲成蟲具2對翅,分別著生于中胸和后胸的背部。昆蟲的頭部有1對復眼(compound eyes)和一對觸角(antennae)。在動物界中,昆蟲是最大的一個類群。迄今為止,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并描述的昆蟲有100多萬種。在已識別的所有生物中,昆蟲約占種類總數(shù)的一半。那么在自然界中,究竟有多少種昆蟲呢? 昆蟲學家們估計可能有600~1000萬種之多。在地球上的所有動物生命形式中,約有90%以上的種類是昆蟲。雖然在海洋中只有極少數(shù)種類的昆蟲能生存,但昆蟲幾乎遍布整個地球。在浩瀚的海洋中,是另一類節(jié)肢動物——甲殼動物(crustaceans)的天下。 人們普遍認為,昆蟲在地球上存在了3.96億年,也就是在地質(zhì)時代的古生代(Paleozoic Era)第4紀,即泥盆紀(Devonian)的早期,就有昆蟲的存在了。所以說,昆蟲也算是非常古老的一類生物了。人們發(fā)現(xiàn)的昆蟲化石中,最遠古的巨蜻蜓(giant dragonflies),其翅展可達55~70cm寬。在生物進化史上,很多昆蟲是與有花植物協(xié)同進化的。 圖1. 從左上開始,按順時針方向依次為: ①舞虻【讀作méng】(dance fly,Empis livida); ②象甲(long-nosed weevil,Rhinotia hemistictus); ③螻蛄(mole cricket,Gryllotalpa brachyptera); ④德國黃胡蜂(German wasp,Vespula germanica); ⑤天蠶蛾【桉樹皇蛾】(emperor gum moth,Opodiphthera eucalypti); ⑥獵蝽(assassin bug,Harpactorinae)。 昆蟲的分類地位: 【界】動物界(Animalia) 【門】真節(jié)肢動物門(Euarthropoda) 【進化枝(clade)】泛甲殼動物枝(Pancrustacea) 【亞門】六足亞門(Hexapoda) 【綱】昆蟲綱(Insecta) 幾乎所有昆蟲都是卵生的。它們從卵中孵化出來,在生長過程中,為了打破無彈性的外殼——幾丁質(zhì)外骨骼的限制,需要進行一系列的蛻皮過程。昆蟲在不成熟階段的幼蟲或若蟲,與成熟階段的成蟲之間,在形態(tài)結(jié)構(gòu)、習性與生活環(huán)境等方面都會存在顯著的差異。一些昆蟲的一生中,需經(jīng)歷4個不同的蟲期的變態(tài)生長,其中包括一個不吃不動的蛹期。而另一些昆蟲則只經(jīng)歷3個蟲期的變態(tài)生長,中間沒有一個蛹期。我們把前一類昆蟲叫完全變態(tài)類昆蟲,而把后一類叫不完全變態(tài)類昆蟲。不完全變態(tài)類的昆蟲,其不成熟階段叫若蟲階段(nymphal stages)。完全變態(tài)類昆蟲一生的4個階段(蟲期或蟲態(tài))分別為:卵(期)→幼蟲(期)→蛹(期)→成蟲(期)。不完全變態(tài)昆蟲一生中的3個階段分別是:卵(期)→幼蟲或若蟲(期)→成蟲(期)。 昆蟲成蟲的運動方式是步行或爬行、飛行,有的在水中能游泳。成蟲在地上快速穩(wěn)步運動時,多采用三足步態(tài)(tripedal gait)的方式行走。所謂三足步態(tài),就是成蟲在行走時,總是保持3只足著地以支撐身體。一側(cè)的前足和后足與另一側(cè)的中足交叉輪流抬舉和著地前行。在無脊椎動物中,只有昆蟲綱中才有進化了能飛行的種類,而且所有有翅的昆蟲種類具有共同的祖先。許多昆蟲在其一生中的某個階段,會在水中生活。水生昆蟲為了適應水生環(huán)境,一些幼蟲進化形成了用于在水中呼吸的鰓,成蟲可在水中自由泳動。 有些種類的水生昆蟲,如水黽【讀作mǐn】(water striders),能在水面上自由行走或劃行。多數(shù)昆蟲是獨居或散居的,但也有很多種類是群居的。一些蜂、蟻和白蟻種類是組織化程度很高的社會性昆蟲。有些種類的昆蟲,如蠼螋【讀作qúsōu】(earwigs),雌成蟲對子代能表現(xiàn)出一定程度的母愛(maternal care)行為,它們會細心照料它們的卵和幼蟲。 圖2. 水黽(water stride,Aquarius remigis)的成蟲 圖3. 普通蠼螋(common earwig,Forficula auricularia)雌蟲 昆蟲與昆蟲之間的交往方式也是多種多樣的。雄性蛾子能在遠距離接收和感受到雌性蛾子釋放的性信息素(sex pheromones)。有些昆蟲靠聲音或振動來相互交流,如雄性蟋蟀可通過摩擦發(fā)音(stridulate)或擦翅發(fā)聲來吸引雌性配偶或驅(qū)逐其他雄性競爭對手。螢【讀作yíng】科的甲蟲(Lampyrid beetles) 可通過光來達到相互交流的目的。 圖4. 田蟋蟀(field cricket,Gryllus campestris)的若蟲 圖5. 螢火蟲(firefly,Photuris lucicrescens) 有些種類的昆蟲被人們認為是重要的害蟲,如一些蝗蟲、蝽象、葉蟬、飛虱、葉甲、蛾類、蠅類和蚊類等,它們常常嚴重為害動植物,給人們帶來一定的經(jīng)濟損失。對這些昆蟲,人們總是千方百計地去防治,如殺蟲劑、物理方法或其他措施的應用。有些昆蟲取食植物的根、莖、葉、花、果實、種子、木質(zhì)纖維或汁液,有些昆蟲還可傳播動植物的病原體。有些昆蟲在環(huán)境中具有復雜而重要的生態(tài)功能,如在自然界中,麗蠅(blow-flies)有助于腐肉或腐爛尸體的消耗和分解,但同時也會傳播擴散某些病原微生物。在生物圈中,包括人類在內(nèi)的大多數(shù)生物在一定程度上都依賴植物而生存,而其中很多有花植物在其生命周期中,都完全或部分地依靠某些昆蟲來為其傳粉。如果沒有昆蟲,地球生物圈的陸上部分將被毀滅。很多昆蟲在生態(tài)或經(jīng)濟上是益蟲,它們能直接或間接地給人類帶來某些好處。蠶(silkworms)為人類提供蠶絲,蜜蜂(honey bees)為人類提供蜂蜜,這二者都在人類社會形成了很大的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè),即蠶業(yè)和蜂業(yè)。另外,昆蟲可作為人類的食品,是很有價值的蛋白質(zhì)和能量來源。據(jù)估計,全世界80%的國家或地區(qū)的約3000個族群,都會食用某些昆蟲。 圖6. 一對蠶蛾(silkworm,Bombyx moris)成蟲,上雄下雌。 圖7. 家蠶的Ⅴ齡幼蟲 |
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