书城科普鸟与昆虫
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第7章 昆虫(1)

古老的动物

在我们的日常生活中,我们常常会看到这样那样的小虫子,有些虫子是很令我们讨厌,如蚊子、苍蝇、毛毛虫等;有些虫子却可以让我们像对待宠物那样对待它们,如蜻蜓、蜜蜂、蚕虫等。所有这些小精灵就是占着我们地球上大部分动物席位的昆虫。

如果说,我们的地球是由小小的昆虫统治着,也许会令人难以想象,但实际上我们这个地球上种类最多的动物就是昆虫,它占据地球物种总数的70%,出没于世界的各个角落,活动在陆地的各种环境中。

昆虫是一种奇异的动物,是世间第一个能飞上天空的动物。昆虫的特性、功能给人类很多启示。蝗虫可以连续飞行9小时,它的飞行功能在空气动力学方面比波音747飞机还复杂。跳蚤能跳到比自己身高还高100倍的高度;苍蝇身上带着病毒最多,但它自己却很少生病,这些都是人类不能比拟的。昆虫在地球上的成功,体现了生命进化的一个重要规律,即生物的体积越小,繁殖越快,数量便越多,对于生存越有利。

让我们一起走进昆虫世界,认识昆虫,了解昆虫,探索昆虫的奥秘吧。

比恐龙出现更早的动物——昆虫,是古老的动物;它比恐龙早出现若干年。古老的昆虫遗体化石证明,早在3.8亿年前就出现了无翅昆虫,在3.2亿年前又出现了古翅式的有翅类昆虫。随着昆虫的进化,在2.7亿年前,大部分古翅式昆虫巳逐渐衰退或灭绝,新翅式昆虫巳兴起并繁盛。那时,不论是会飞的爬行类还是鸟类都不是它的对手。到了2.2亿~1.3亿年前也就是中生代时期,体形庞大的恐龙统治着世界,而昆虫巳经是繁荣昌盛时期,新翅式的昆虫占了绝对的优势,它们基本上呈现出近代昆虫的面貌了。

昆虫比恐龙出现得早得多,而今天,恐龙早巳灭绝了,小小的昆虫却不仅顽强的生存下来,而且仍然繁荣昌盛。

自从有了人类,昆虫就一直与我们相伴。人类很早就开始研究昆虫了。不论在农业、林业、工业、医学方面昆虫资料的开发和利用,甚至在文化艺术方面的虫趣欣赏,昆虫在我们生活中起到了重要的作用。

昆虫之所以能够在经历了3亿多年的历史演变的生存竞争中获胜,主要是因为它有自己的优势:有翅会飞,外骨骼坚韧,体形小,适应性强,繁殖能力强,会变态。因为它长有会飞的翅膀,如果一个地方不适宜生存,它可以飞到另外的地方,它在寻找食物和躲避敌害方面也占了很大优势。

昆虫是生物界中最能适应极端环境的动物。从昆虫的食性就可以看到它们的适应性,除了植物外,有的昆虫可以吃油漆、干尸、标本、烟草,甚至没有任何营养的东西。

昆虫的外骨骼是保护身体的天然盔甲。它的主要成分是几丁质,重量轻而坚韧,且外骨骼的表面还有一层蜡质,既可以防水侵人,又可以防内部水分蒸发。

昆虫体形小,所以只需很少的食物就可以生存,一点露水就可以解渴,一粒石子就可以遮阳,一个缝隙就可藏身。

有的谷象能在一粒种子中度过一生。昆虫有惊人的生殖能力。很多雌虫产卵都超过100个,有的多达1000个。而群居性的昆虫产卵数还要多,最多的是非洲的白蚁,蚁后一天就能产15000个卵,而且可以持续许多年。昆虫的这种极高的繁殖能力使它在环境多变、天敌众多的自然界中即使有很高的死亡率,也能保持一定的种群数量。

昆虫发育要经过变态过程,它的幼虫时期与成虫时期可以生存在完全不同的环境中,可以吃完全不一样的食物。一般的昆虫一生的大部分时间都是幼虫时代。幼虫期的任务就是吸取营养,例如天蛾的幼虫孵化后最初20天内吃的东西等于它刚孵出时体重的8.6万倍,而它的成虫却只吸食汁液就可以维持生命了。有的蛾类羽化后根本不吃任何东西,交配完毕生命就结束了,它的任务就是交配繁殖。昆虫自身的诸多优势,使它们历经多少个世纪的变换,而生生不息、繁衍生存。

昆虫的近亲

昆虫在动物界属于节肢动物中的昆虫纲,它是世界上种类最多的动物,巳知昆虫种类约100多万种,占地球上巳知动物种类的70%.昆虫不但种类多,而且有的同一种类个体数量也很庞大,一个蚂蚁群体可以有50万只个体,群飞的蝗虫个体数量多达7亿~20亿之多,覆盖面积达500~1200公顷,真可以说是铺天盖地。由于昆虫的适应能力强,它的分布范围非常广泛,从热带到两极,除了海洋之外,地球上的任何角落几乎都有昆虫在无声无息地生活着。

在许多人看来,凡是地上爬来爬去的或者是天上飞来飞去的,更或者是挂在半空中的小虫子都是昆虫,其实这种看法是错误的。许多小虫虽然叫“虫”,但并不都是昆虫,那些蜘蛛、蜈蚣、蜱、螨、蝎子、鼠妇(俗称潮虫)等就不是昆虫,而它们又与昆虫有共同的特点,身上都分节,并有一个硬的壳称为“外骨骼”的表皮,所以它们只能算是昆虫的近亲,也都是同属于节肢动物。

螨属节肢动物门、蜘蛛纲,它有许多种类。螨分躯体和腭体两部分。成虫躯体呈卵圆形,长约350微米,因而在对比良好的情况下才能为肉眼看到。它有足四对;卵白色,约长140微米。雌螨一生中共产卵3次,第一次25~50个;第二次15~30个;第三次仅产数个。屋尘螨的发育过程分为卵、幼虫、预若虫、第三若虫和成虫五个阶段。螨喜欢生活在潮湿温暖的环境。水占螨体重的81%,当体内水分降至46.5%以下时螨即死亡。螨对温度的要求不如湿度的要求那么高。

螨对生活环境的特殊要求说明为什么在不同地区、不同季节和不同气候条件下螨的计数会有很大的差异。人皮肤脱屑是螨的理想食料,褥尘中有皮肤脱屑,又能保持一定湿度和温度,因而是螨生长繁殖的良好环境。粉尘螨则以粮食为食料,所以常存在于粮尘中。

让我们再看看昆虫,昆虫和其他生物一样,有着自己特殊的分类位置。它在动物界中属于节肢动物门中的昆虫纲。其主要特征是:身体的环节分别集合组成头、胸、腹三个体段,但不分部;头部是感觉和取食中心,具有口器(嘴)和一对触角,通常还有复眼及单眼;胸部是运动中心,具三对足,一般还有两对翅;腹部是生殖与代谢中心,其中包含着生殖器和大部分内脏;昆虫在生长发育过程中要经过一系列内部及外部形态上的变化,才能转变为成虫。这种体态上的改变称为变态。会鸣叫的昆虫是雄性,雌性不会鸣叫。

因此,昆虫的基本特征可以概括为:“体躯三段头、胸、腹,两对翅膀六只足;一对触角头上生,骨骼包在体外部;一生形态多变化,遍布全球旺家族。”有了昆虫的概念,对前面的问题你现在已经知道答案了:

蜘蛛、蝎子的身体分为头胸部和腹部两段,还长着八条腿,所以不是昆虫。蜘蛛体长从0.05毫米到60毫米不等。身体分头胸部和腹部。部分种类头胸部背面有胸甲(有的没有),头胸部前端通常有8个单眼(也有6个、4个、2个或者没有),排成2?4行。蜘蛛有4对足,且都是长在胸部。腹面有一片大的胸板,胸板前方两个额叶中间有下唇。腹部不分节,腹柄由第1腹节(第7体节)演变而来。腹部多为圆形或卵圆形,有的具各种突起,形状奇特。腹部腹面纺器由附肢演变而来,少数原始的种类有8个,位置稍靠前;大多数种类6个纺器,位于体后端肛门的前方;还有部分种类具4个纺器,纺器上有许多纺管,内连各种丝腺,由纺管纺出丝。感觉器官有眼、各种感觉毛、听毛、琴形器和跗节器。

蜈蚣、马陆的腿就更多了,几乎每一环节(体节)上都有1?2对足,当然就更不是昆虫了。蜈蚣属于多足纲,第一对脚呈钩状,锐利,钩端有毒腺口,一"般称为腭牙、牙爪或毒肢等,能排出毒汁。被蜈蚣咬伤后,其毒腺分泌出大量毒液,顺腭牙的毒腺口注入被咬者皮下而致中毒,腭牙一"般长1.5?34毫米。药用蜈蚣是大型唇足类多有15对步足和1对颚足;“石蜈蚣”也只有15对步足。还有些蜈蚣的步足又多又短,有35对、45对,最多的达到173对。

鼠妇又称“潮虫”,在南方也叫“西瓜虫”、“团子虫”,属无脊椎动物节肢动物门、甲壳纲、潮虫亚目。鼠妇的种类较多,它们身体大多呈长卵形,成体长9~15晕米,背腹扁平十分显著,呈灰褐色、灰蓝色;常能卷曲成团,是草食的陆栖类群,口器是咀嚼式口器,为甲壳动物中唯一完全适应于陆地生活的动物,从海边一直到海拔5000米左右的高地都有它们的分布。第一触角短小,后7对胸肢变成步足。但它们都需生活在潮湿、温暖以及有遮蔽的场所,昼伏夜出,具负趋光性。不像昆虫和蜘蛛那样高度适应于陆地上生活,在我国大多数地区都有分布,在田间,主要危害黄瓜、西红柿、油菜等。常见的种类有潮虫科、鼠妇科、球鼠妇科等科的代表动物。

我们再结合昆虫的特点来看,一眼就会看出来它们并不是昆虫,而只是昆虫的近亲而巳。

今天自然界仍然存在着比较原始的无翅昆虫,比如弹尾虫、衣鱼等。虽然它们无翅,但它们身体都分为头、胸、腹三部分,并在胸部长有三对足。而昆虫的那些近亲都不具备这些特点。比如蜘蛛、蝎子、蜱、螨有四对足,所以不是昆虫,蜈蚣、马陆又都有许多对足,也不是昆虫。它们身体只分头和腹部,它们都不具备昆虫的特点。

昆虫的身体

生活在我们周围的昆虫,真可谓千姿百态。但无论它的模样多么奇特,都具有昆虫的共同特点:都是由头部、胸部、腹部和长在腹部上的三对足组成的,有些昆虫还长有两对翅。由于它们生活在各种不同的环境条件下,身体的各部分为了适应于各自不同的环境和生活方式而发生许多的特化。

头部是昆虫的取食中心,头上长有口器、复眼、单眼和触角。昆虫的嘴很奇特,叫作口器,因为各种昆虫吃的食物不同而特化成许多不同的形状与功能。大家所熟悉的蝗虫,它的口器就具有坚硬的上颚,适于咬碎植物,称为咀嚼式口器。蝴蝶和蛾都吸食花蜜,它们的口器就高度特化成像发条一样盘卷起来、可以自由曲伸、称为虹吸式的喙。雌蚊吸血,它的口器就成为针状的,能刺破皮肤吸食血液,叫刺吸式口器。还有蜜蜂的口器,既能咀嚼花粉,又能舐吸花蜜,叫嚼舐式口器。苍蝇的口器,既能舐食物,又能吸汁液,叫舐吸式口器。

昆虫的眼睛有复眼和单眼,和其他动物一样,昆虫的复眼和单眼是视觉器官,但它的复眼结构很独特,是由许多小眼构成的。构成复眼的小眼数目差别很大,例如:蜻蜓有2万个小眼,家蝇有4000个小眼,而有的在地下生活的蚂蚁仅有几个小眼。组成昆虫复眼的每个小眼表面呈六角形,里面包括一个感光系统。

这种复眼的效能依靠小眼的数量决定,数量越多,看到的物体越清晰。每个小眼都看到整个物体的一部分,这些小眼把所得到的各个部分合在一起,就成了一个完整的镶嵌型的物体图像。

昆虫的视力很差,只有1米左右。即使视力最好的蜜蜂在光线最好的时候也只有人眼的1%左右。果蝇的视力大约只有人眼的千分之一。但复眼有一个特长,对移动反应非常快,因为移动的物体可以连续在一系列不同的小眼上留下印象,这就大大地有利于昆虫捕捉食物和躲避敌人。

昆虫能辨别光谱上的不少颜色,但它辨别颜色的幅度与人不同。在自然界中,那些靠虫媒传粉的植物的花,都是蜜蜂和其他传媒昆虫能看到的蓝花、紫花、黄花、黄中带绿的花等等颜色。而凡是由蜜蜂来传粉的花没有一种是纯红色的,因为红色在蜜蜂眼里就如人眼中的黑色一样。另外还有一些花的颜色在我们看起来黯淡无光,但在蜜蜂眼中却是一种我们看不到的紫外线的光彩。

大部分的昆虫还有1?3个单眼。昆虫的单眼构造比较简单,只能辨别光线的强度和方向。

昆虫还有一个独特的感觉器官就是触角。触角上分布着许多感觉器,在寻找食物和配偶时起嗅觉、触觉和听觉的作用。各种昆虫触角的形状、节数和着生的位置都不同,我们可以根据这些不同之处来辨别昆虫,进行分类。大部分昆虫没有听觉,它们生活在寂静的世界里,只有少数昆虫有简单的听觉器,比如蟋蟀、蚱蜢、蝗虫、蝉和大部分蛾类,它们长有“鼓膜”样的听觉器,而且这些听觉器不是长在头上,而是长在腿上或腹部。它们的听觉范围和辨别能力还是很强的。有些昆虫能听到超音速声音,比人类能够听到的最高音还高两个八度。

胸部是昆虫的运动中心。胸部又分为前胸、中胸和后胸三节。胸部各节都长有一"对足,分别为前足、中足、后足。中胸和后胸还各有一对翅,叫做前翅和后翅。

昆虫的中胸和后胸还长有一对翅,它是唯一能够飞的无脊椎动物。这种独特的功能使得昆虫在觅食、寻偶、扩大分布和避敌方面占了极大的优势。

昆虫的翅有不同的形状和质地。它的翅不仅为自己带来了可以飞翔的好处,也为我们认识昆虫提供了便利。昆虫分类学家就是根据昆虫各种不同的翅来区别、认识昆虫的。翅成为分类的依据之一。例如昆虫的前翅是革质的壳,就叫鞘翅目;翅上有鱗片的叫鱗翅目;翅的一半是革质,一半是膜质的叫长翅目。