| 词条 | 昆虫 |
| 释义 | § 简介 螳螂通常是小型到极微小的有段动物，属于节肢动物的成员之一。昆虫最大的特征就是身体可分为三个不同区段：头、胸和腹。它们有六条相连接的脚，而且通常有两对翅膀贴附于胸部。它们在希留利亚纪时期进化，而到石炭纪时期则出现有七十公分翅距的大型蜻蜓。它们今日仍是相当兴盛的族群，已有超过一百万的种类。 昆虫是动物界中最大的一个类群，无论是个体数量、生物数量、种类与基因数，它们在生物多样性中都占有十分重要的地位。昆虫与人类的关系复杂而密切，有些昆虫给人类造成深重的灾难，有些种类给人类提供了丰富的资源。昆虫纲Insecta是动物界中最大的一个纲。在汉语中，“昆”的意思之一是“众多”、“庞大”；而“虫”字所指的范围甚广，刘安、董仲舒的“五虫说”和《大戴礼·易本命》中“虫”为所有动物的总称。1890年，方旭在《虫荟》一书中把“羽、毛、昆、鳞、介”5类动物中的219种小动物归为“昆虫”类，“昆虫”一词才具有近代概念。西方语言中，“昆虫”（entoma和insect，前者源于希腊语，后者源于拉丁语）最早包括的范围也很广。1602年，U.Aldrovandi所写的《昆虫类动物》（Deanimalibusinsectis）中“昆虫”包括了节肢动物、环节动物、棘皮动物等；1758年，林奈（CarlvonLinne，或CarolusLinnaeus）在其巨著《自然系统》 （Systemanaturae）第10版中所命名的昆虫纲Insecta里尚包括有蛛形纲、唇足纲等节肢动物。1825年，P.A.Latreille设立六足纲Hexapoda，才将“昆虫”规范为体分头、胸、腹的六足节肢动物。 昆虫在生物圈中扮演着很重要的角色。虫媒花需要得到昆虫的帮助，才能传播花粉。而蜜蜂采集的蜂蜜，也是人们喜欢的食品之一。在东南亚和南美的一些地方，昆虫本身就是当地人的食品。 但有一部分昆虫是人类的害虫，如蝗虫和白蚁。而有一些昆虫，例如蚊子，还是疾病的传播者。 § 昆虫纲特征 昆虫纲不仅是节肢动物门，也是整个动物界种类和数最多的一个纲。昆虫的构造有异于脊椎动物，它们的身体并没有内骨骼的支持，外裹一层由几丁质（英文 chitin）构成的壳。这层壳会分节以利于运动，犹如骑士的甲胄。昆虫在生态圈中扮演着很重要的角色。虫媒花需要得到昆虫的帮助，才能传播花粉。而蜜蜂采集的蜂蜜，也是人们喜欢的食品之一。在东南亚和南美的一些地方，昆虫本身就是当地人的食品。 但有一部分昆虫是人类的害虫，如蝗虫和白蚁。而有一些昆虫，例如蚊子，还是疾病的传播者。 所谓昆虫，应该具备以下几个特征： （一）身体由若干环节组成，这些环节集合成头、胸、腹三个部分； （二）头部不分节，是感觉与取食的中心，具有口器和1对触角，通常还有复眼和单眼； （三）胸部分为3节，可能某些种类其中某一节特别发达而其他两节退化得较小。胸部是运动的中心，具有3对足，一般成虫还有2对翅，也有一些种类完全退化； （四）腹部应该分为11节，但也常常演化为8节、7节或4节。分节数目虽不相等，但都没有足或翅等 附属器官着生。腹部是生殖与营养代谢的中心，其中包含着生殖器官及大部分内脏； （五）昆虫在生长发育过程中，通常要经过一系列内部及外部形态上的变化，即变态过程。根据这些外部形态特征，特别是足的数目，就不难将昆虫与其他被称为“虫子”的动物区分开来了。 § 身体构造 蝴蝶的身体昆虫的身体分为头部，胸部（thorax）和腹部（一译：下体）（abdomen）。 头部 头部有着各种感觉器官。触角（antenna）除了有触觉外，有时还会传递气味信息。在某些雄性蚊子中，触角甚至有听觉，借助触角，它们才能听见同类雌性蚊飞行震动时的声音，以利于交配。而在另外一些昆虫，比如蝗虫，它们的听觉器官长在身体其它部位，如下体或者是腿上。 昆虫的眼大多是复眼（ommateum）。复眼有上千只单眼（ommatidium）组成。每只小眼会独立成像，总体合成一副网格样的全像。很多昆虫此外还会有两到三只单眼（ocellus），它们的作用并非成像，而是通过光调节自身作息生物节律。另外昆虫的视觉对紫外线敏感，但它们并不能看到红光。 在头部还有口器（trophi）。它们的上颚是有力的嚼咬工具。下颚主要是稳住和进一步细嚼食物。 但口器也可以有其他形态，如异翅亚目的昆虫有一个薄薄的尖型嘴，而蜂则有一长软的吸管。而蜻蜓的脸盖，“是由下唇特化形成的捕食器官，非常灵活，能迅速伸展，捕获猎物，其末端装备著一对能活动的钩子，锋利异常，当脸盖伸向猎物时，这对钩子迅速钳住猎物，脸盖缩回，钩子将猎物送进口中。” 胸部 胸部由三个体节组成，由前向后依次称为前胸（prothorax）、中胸（mesothorax）和后胸（metathorax）。每个体节都带有一对附肢，称为胸足。胸足分成节段，分别为基节（coxa）、转节（trochanter）、腿节（femur）、胫节（tibia）、跗节（tarsus）和前跗节（pretarsus）。跗节通常分为5个跗分节，有时还带有成对的爪子。胸足通常会特化，以更好地完成如挖，跳，游泳或是捕捉等任务。第一胸节的背部被称为前胸背板（pronotum），通常会特别加固。另外的两个胸节的背面通常会各带有一对翅膀。在甲虫的前对翅膀之间有一块三角形的甲片。 翅膀中有分支复杂的血管系统，称作翅脉，其走向和分布是分辨昆虫种类的特征之一。前翅膀比起后翅膀窄而有力，有时会加固，甚至像甲虫那样成为坚硬的翅膀盖。 在双翅目昆虫中，只有一对翅膀发育正常。而后面另一对翅膀则成为平衡棒。许多昆虫在进化的过程中失去了翅膀，而成为寄生虫，如跳蚤和虱。但是在蝗虫里面也会找到许多没有飞行能力的种类。一些古老，构造简单的古昆虫也飞不起来，它们是从没有飞行能力的祖先进化而来的。 腹部 昆虫在腹部有着重要的器官，如管状的心脏，梯形神经系统，胃肠系统和生殖器官。部分器官还会“越界”到前面去，如神经中枢--咽上神经节或是脑部，和其他动物一样位于头部。在躯体中还藏着分支的气管，它们会直接把氧气送到身体的各个器官去。器官开口于线粒体附近，可以更快的利用空气。昆虫在体侧壁还有气孔（stigma），直接与外界大气接触，可以通过肌肉收缩关闭。因为昆虫这一套呼吸系统非常有效，所以昆虫要担心的并不是缺氧，而是过度氧化。气孔的可关闭性使得昆虫具有暂时停止呼吸的能力。 § 消化系统 昆虫的消化道系统可以分为前肠、中肠和后肠。 前肠 前肠的功能在于取入食物、贮存、磨碎食物，将食物送到下一个区域。 通常前肠被分为口、食道和嗉囊。口的唾液腺提供液体与酵素，可以润滑并分解食物。嗉囊主要的功能为贮存食物。前胃或称砂囊具有齿用以磨碎食物。 中肠 主要的消化在中肠进行，消化酶在此分泌、消化产物的吸收，然后肠道内食物残渣及来自马氏管的的尿进入后肠。 中肠分为两个主要区域，管状的胃和末端封闭、被称为盲囊的侧支囊。大部分的昆虫的中肠皮膜与食物之间又围食膜，由几丁质纤维、蛋白质和碳水化合物交织合成，功能为保护消化的细胞。中肠到后肠之间有幽门瓣膜调节物质从中肠至后肠。 后肠 水分、盐类及其他有用的分子则于粪便经由肛门排出之前的吸收。 具有回肠、结肠和直肠，都用来吸收水分和盐类。马氏管作为排泄器官，从血液腔中移除含氮废物。有毒的氨进行化学反应，转换成尿素，再转换成尿酸。以排遗颗粒排出体外。而直肠垫帮助水分在吸收的速率。 § 生长和发育 坚硬的外壳使得昆虫的生长受到限制。昆虫要突破这个生长限制，只能通过蜕皮这一方式。这一过程其实就是昆虫将旧的外壳褪去，取而代之的是新的更大的外壳。昆虫的一生大概要蜕皮5到15次，其次数因昆虫而异，但都是确定的。褪皮后，旧外壳被褪去。但有许多昆虫，如蝗虫，会吃掉这一层旧外壳。 成虫的外形会与幼虫相差极大。其间的形变被称为变态发育。 如果成虫与幼虫生长的地方也不一样，那么它俩之间的形态差异会非常显著，如蜻蜓和蜉蝣。相反，当两者生活的环境相似，则他们的形态差别就没那么明显了，如蝗虫科和臭虫科的昆虫。 如果幼虫直接发育成为成虫，会被称之为不完全变态发育。相对于此，若在这两种活动状态之间还存在着一个静止状态--蛹的话，则会被称之为完全变态发育。在这种发育中，昆虫会经过一个吐丝结茧，在茧内化蛹的过程。也有昆虫的发育类型是界乎于这两者之间的，如蓟马，其最后一个幼虫阶段即是静止状态。或者是蛇蛉目和毛翅目的昆虫，它们的蛹在成虫破茧而出之前是活动的，而且在最后一次蜕皮之前，它们会另觅他处。 昆虫的幼虫阶段，其实就是不断进食的阶段，而成虫的任务通常只有一个，就是生育繁殖，很多时候甚至不再进食。因此幼虫期通常会长于成虫期。最好的例子是蜉蝣，它们的幼虫期长达几年，而成虫期只有一天。金龟的幼虫期为3年，成虫活不到几天。 许多昆虫的生命周期少于一年，但它们拥有一套内在调节机制，使得其成虫在每年的同一个季节出现。这对它们来说非常重要，因为有些昆虫的幼虫需要依赖某种特定植物，通过这种调节机制使得它们可以在每年同一时候找到合适自己生长的地方。例如某种蜂，它们需要专一收集某种花的花粉和花蜜，以提供其后代幼虫发育所需的营养。因此对于它们来说，采蜜期与花期同步就显得十分必要了。 昆虫在静止期会经历一系列的构造变化，而静止期可以发生在不同的发育阶段。许多蜜蜂和野蜂在蛹期前9个月就会以饱食状态静闭在造好的茧中，而且可以就这样过上几年，才成蛹蜕变为成虫。许多昆虫可以在一年之间交替几代。在地球上非常成功生存的家蝇甚至可以在一年之间交替15代。相反，一些蝗虫和蜻蜓种类，则需要5年的发育期。 § 习性 陆生昆虫在环境太热时寻找一个阴凉潮湿的处所。如暴露在阳光下，它使自己处於体表受热面积最小的位置。如太冷，昆虫留在阳光下取暖。许多蝴蝶在飞行前需展翅收集热量。蛾在飞行前震动翅或抖动身体，并藉毛或鳞片 在身体周围形成一层空气绝缘层保住体热。最适於飞行的肌肉温度是38∼40℃(100∼104℉)。在严寒时，身体结冻是对昆虫最大的危险。在寒冷地区能越冬种类称为耐寒昆虫。少数昆虫能忍受体液中出现冰晶，不过在这种情况下细胞内含物可能并未冻结。但大多数昆虫的耐寒意味著阻止冰冻。抗冻作用部分是由於集聚了大量的甘油作为抗冻剂；部分是由於血液中的物理变化，温度远在冰点之下而仍不冻。防乾旱包括坚硬的防水蜡以及扩大贮水的机制。水生昆虫除了步足发生显著的变化而适於游泳外，主要适应性变化在於呼吸。有的升到水面呼吸。蚊只利用呼吸管末端的最後一对腹气孔吸气。龙蝨在鞘翅与腹部之间有一贮气室。呼吸空气的昆虫在体表的毛间形成空气层，作用如鳃，使它能从水中取得气，延长潜水的时间。水中的昆虫幼虫直接从水中得气。摇蚊幼虫整个表皮层有丰富的气管。毛翅目(Trichoptera)和蜉蝣目(Ephemeroptera)幼虫有气管鳃。大型的蜻蜓幼虫鳃在直肠内，水从肛门进出提供氧气。昆虫在自然生态中起重要作用。它们帮助细菌和其他生物分解有机质，有助於生成土壤。昆虫和花一起进化，因为许多花靠虫传粉。某些昆虫提供重要产品，如蜜、丝、蜡、染料、色素，因而对人有益，但由於取食各类有机物，对农业造成巨大危害。害虫毁坏自然界或贮存的谷物或木材，在谷物、家畜和人之间传播微生物。 § 种类 昆虫图谱 昆虫已知约100万种，占已知动物种类的3/4，在陆生动物中占优势。昆虫学家估计现存种类实际在200万∼500万种之间。种类最多的目为鞘翅目(Coleoptera,甲虫)、鳞翅目(Lepidoptera,蝶、蛾)、膜翅目(Hymenoptera,蜂、蚁)和双翅目(Diptera,蝇、蚊)。大多数昆虫小型，长一般不到6公釐，但大小相差悬殊。有些极小，如寄生蜂；而某些热带昆虫则相当大，长可达16公分。许多种类的两性结构不同。如捻翅目(Strepsiptera)的雌虫仅成一个充满了卵的不活动的袋状构造，而雄虫有翅，非常活跃。生殖方式不同，生殖力强。某些昆虫(如蜉蝣)只在幼虫期取食，而成体不取食。社会昆虫中，蚁后和螱后(白蚁后)可以活50年以上。而有的蜉蝣成虫的寿命不到两小时。生活习性不一。分布密度差异极大，在一湿土中昆虫可多达400万只，但在同一范围内也许只能偶尔见到一只蝴蝶、熊蜂或甲虫等大昆虫。从沙漠到丛林、从冰原到寒冷的山溪到低地的死水塘和温泉，每一个淡水或陆地栖所，只要有食物，都有昆虫生活。有许多生活在盐度高达海水的1/10的咸淡水中，少数种类生活在海水中。有的双翅目幼虫能生活於原油池中，取食落入池中的昆虫。昆虫卵壳上通常有呼吸孔，并在壳内形成一个通气的网络。有些昆虫的卵黏在一起形成卵鞘。有的昆虫以卵期度过不良环境。如某些蚱蜢以卵度过乾旱的夏季，待潮湿时再行发育。在干燥条件下伊蚊的卵在发育完成後进入一个休眠期，如放入水中，迅速孵化。 § 昆虫繁荣发展的原因 第一，昆虫是无脊椎动物中唯一有翅的类群。飞行给昆虫在觅食、求偶、避敌和扩大分布等各方面都带来莫大的好处。 第二，昆虫一般身体都比较小。体小只需很少量的食物便可完成发育。例如，一张白菜叶能供上千头蚜虫生活，一粒米就可供几头米象生存。也正由于体小，可使食物成为它的隐蔽场所，从而获得了保湿和避敌的好处。 第三，昆虫口器类型的分化，特别是从吃固体食物变成吃液体食物，大大扩大了食物范围，并改善了同寄主的关系——在一般情况下，寄主不会因失去部分汁液而死亡，也不会反过来再影响昆虫的生存。 第四，昆虫有惊人的生殖能力。这同体小发育快（即在单位时间内，可完成较多的世代）联系起来，成了昆虫具有极高繁殖率的重要条件。因而在环境多变，天敌众多的自然情况下，即使自然死亡率达到90%以上，昆虫也能保持它一定的种群数量水平。 在追溯昆虫的起源中，人们找到了最古的昆虫化石，发现于中泥盆纪的岩石内。换句话说，昆虫在地球上的历史至少已经有三亿五千万年了。而人类的出现，大概在近古代的第三纪，距今只不过一百万年。所以，在人类出现以前，昆虫和它们所栖息的环境里的一切植物和动物，已经建立了悠久的历史关系。 § 分类 缨尾目Thysanura 有翅亚纲Pterygota 单尾目Monura 缺翅目(Zoraptera) 石蛃目(Archaeognatha 无翅亚纲(Apterygota) 古网翅目(Palaeodictyoptera)* 古翅下纲(Palaeoptera) 古蜻蜓目(Archodonata)* 纺足目(Embioptera) 啮虫目(Psocoptera) 缨翅目(Thysanoptera) 原蜻蜓目(Protodonata)* 蜉蝣目(Ephemeroptera) 虱毛目(Phthiraptera) 内翅总目(Endopterygota) 蜻蜓目(Odonata) 恐蠊目(Grylloblattodea) 半翅目(Hemiptera) 蛇蛉目(Raphidioptera) 新翅下纲(Neoptera) 螳虫脩目(Mantophasmatodea) 广翅目(Megaloptera) 脉翅目(Neuroptera) 蜚蠊目(Blattodea) 外翅总目(Exopterygota) 鞘翅目(Coleoptera) 捻翅目(Strepsiptera) 等翅目(Isoptera) 直翅目(Orthoptera) 蚤目(Siphonaptera) 长翅目(Mecoptera) 螳螂目(Mantodea) 虫脩目（或竹节虫目） (Phasmatodea) 双翅目(Diptera) 毛翅目(Trichoptera) 革翅目(Dermaptera) 襀翅目(Plecoptera) 原双翅目(Protodiptera)* 鳞翅目(Lepidoptera) 膜翅目(Hymenoptera) § 昆虫和人类的关系 自从地球上有了人，由于人要从自然中获得生活资料，要改造自然，必然会出现同昆虫争夺资源的问题；但另一方面，昆虫也为人类提供了资源。因而人也就同昆虫发生了密切的关系。 昆虫同人类的关系是十分复杂的，构成复杂关系的主要因素之一是昆虫食性的异常广泛。根据前人的估计，昆虫中有48.2%是植食性的；28%是捕食性的，捕食其他昆虫和小型动物；2.4%是寄生的，寄生在其它昆虫动物体外和体内：还有17.3%食腐败的生物有机体和动物排泄物。这个为我们大致划出了昆虫的益害轮廓。但是这只不过是个自然现象，而人的益害观是从对人的经济利益的观点出发的，因而要复杂的多。下面就是昆虫对人类的有害和有益方面分别进行讨论。 |
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