昆虫纲Insecta

 

       昆虫种类多、数量大,且分布广泛,地球上几乎无处没有它们的踪迹。昆虫高度适应于陆上生活,虽然一小部分也栖憩在池塘和湖泊等淡水水体中,甚至也出现于沿岸浅海。但这些水生昆虫的祖先原也陆栖,后来方才逐渐适应于水中生活。其中有些种类一生都在水里度过,另一些种类只幼虫和蛹生活在水里,成虫却也陆栖。

 

        一、结构

        1.体部

        昆虫原有18-20个体节,分为头、胸、腹3个体部。

        头部由6体节愈合而成,成虫阶段很难找到分节痕迹,外骨骼相互拼合,构成一个坚硬的头亮。头部是昆虫的摄食、感觉中心,有 摄食器官口器和触角、眼等多种感觉器官。

        胸部由3个体节 组成,各节相互已不能自由活动,但节间界线仍可辨认,中、后胸节常紧密愈合。胸部是全身的运动中心,具翅和足两种运动器官。

        腹部由9-12个腹节组成,有时可见腹节减少至3-5节。腹节相互不愈合,各节游离。腹部是昆虫的营养和繁殖中心,内有消化器官和生殖器官等。

        大多数昆虫羽化后体壁很快硬化,这一过程称为骨化。背面的骨化区叫背板(tergum),腹面的骨化区叫腹板(sternum),侧面的骨化区叫侧板(pleuron)。这些骨化的区域通常被膜质部分或沟缝分割成若干小片,即骨片(sclerite),由背板分割成的小片叫背片,由腹板分割成的小片叫腹片,由侧板分割成的小片叫侧片。

 

        2触角

        除原尾目昆虫外,昆虫纲所有的种类均有触角(antenna)。这一对分节附肢一般着生于额区,它基部包被于膜质的触角窝内,围角片上的支角突是触角活动的关节。

        (1)触角的基本构造

        昆虫的触角由柄节(scape)、梗节(pedicel)和鞭节(flagellum)等3节构成。

        柄节:是最基部的一节,常粗短。

        梗节:是触角的第二节,较小,除弹尾目和双尾目外,大部分昆虫的梗节内均有江氏器。

        鞭节:是触角的端节,常分成若干亚节,此节在不同昆虫变化很大。

        (2)触角的类型

        根据触角的形状、长度、结构等将触角分为12个基本类型。

        刚毛状(setaceous):触角短,基节与梗节较粗大,其余各节细似刚毛,如蜻蜓、蝉、叶蝉等的触角。

        线状(filiform):又叫丝状触,细长,呈圆筒形,除基节、梗节较粗外,其余各节大小、形状相似,向端部渐细。线状触角是昆虫触角最常见的类型。螽蟖类、天牛类的触角是典型的线状,有时线状触角可长达身体的数倍。

        念珠状(moniliform):基节较长,梗节小,鞭节由多狐假虎威近似圆球形、大小相近的小节组成,形似一串念珠。如白蚁、褐蛉等的触角。

        棒状(clavate):又叫球杆状触角,结构与线状触角相似,但近端部数节膨大如棒,蝶类和蚁蛉类的触角属于此类。

        锤状(capitate):似棒状,但触角较短,鞭节部突然膨大,形似锤状,如郭公虫等一些甲虫的触角。

        锯齿状(serrate):鞭节各亚节的端部呈锯齿状向一边突出,如部分叩甲、芫菁雄虫等的触角。

        栉齿状(pectinate):鞭节各亚节向一侧显著突出,状如梳栉,如部分叩甲及豆象雄虫等的触角。

        羽状(plumose):又叫双栉状(bipectinate),鞭节各节向两侧突出呈细枝状,枝上还可能有细毛,触角状如鸟类的羽毛或形似篦子,如很多蛾类雄虫的触角。

        肘状(geniculate):又叫膝状曲肱状,其柄节较长,梗节小,鞭节各亚节形状及大小近似,在梗节处呈肘状弯曲,如蚁类、蜜蜂类、象甲类昆虫的触角。

        环毛状(whorled):除柄节与梗节外,鞭节部分亚节具一圈细毛,如雄性蚊类与摇蚊的触角。

        具芒状(aristate):鞭节不分亚节,较柄节和梗节粗大,其上有一刚毛状或芒状触角芒,为蝇类所特有。

        鳃状(lamellate):鞭节端部几节扩展成片,形似鱼鳃,如金龟甲之触角。

        除上述类型外,尚有剑状、锥状、耳状及其他很多不规则形状的触角。同种昆虫雌雄两性的触角可能属于不同类型的,在描述时应予以注意。

        (3)触角的功能

        触角的主要功能是嗅觉、触觉与听觉,其表面具有很多不同类型的感觉器,在昆虫的种间和种内化学通讯、声音通讯及触觉通讯中起着重要的作用。

        一般雄虫的触角较雌虫的发达,能准确地接受雌虫在较远处释放的性信息表。

        此外,触角还有一些其他功能,如芫菁在交配时雄虫的触角能起携助拥抱雌虫的作用,魔蚊的幼虫利于触角可能捕获猎物,仰泳蝽在游泳时触角能平衡身体,水龟虫潜水时可以用触角帮助呼吸。

 

         3口器

        口器(mouthparts)又叫取食器(feeding apparatus),昆虫因食性及取食方式的分化,形成了不同类型的口器。大体上取食固体食物的昆虫口器为咀嚼式,取食液体食物的昆虫口器为吸收式,兼食固体和液体的昆虫口器为嚼吸式:其中吸食表面液体的昆虫口器为舐吸式或虹吸式,吸食寄主内部液体的昆虫口器为刺吸式、锉吸式或捕吸式。在这些类型的口器中以咀嚼式口器最为原始,其他类型的口器均由咀嚼式口器演变而成。

        (1)咀嚼式口器

        咀嚼式口器(chewing mouthparts 或biting mouthparts 或mandibulate mouthparts)由上唇、上颚、下颚、下唇与舌等5部分组成。主要特点是具有发达而坚硬的上颚,以嚼碎固体食物。

        无翅亚纲、直翅类、大部分脉翅目、部分鞘翅目、部分膜翅目成虫及很多类群的幼虫或稚虫的口器属于咀嚼式,其中以直翅类的最为典型。

        (2)嚼吸式口器

        嚼吸式口器(chewing-lapping mouthparte)仅为一部分高等膜翅目昆虫的成虫所特有,是兼有咀嚼与吸收两种功能的口器,其主要特点是下颚和下唇特化为可以临时组成吸食液体食物的喙。

        (3)舐吸式口器

        舐吸式口器(sponging mouthparts)是双翅目蝇类特有的口器。由基喙、中喙及端喙3部分组成。

        (4)刮吸式口器

        刮吸式口器(scratching mouthparts)见于双翅目蝇类幼虫。此类口器十分退化,外观仅见1对口钩。取食时,先用口钩刮食物,然后吸收汁液和固体碎屑。

        (5)虹吸式口器

        虹吸式口器(siphoning mouthparts)为鳞翅目成虫(除少数原始蛾类外)所特有,其显著特点是具有一条能卷由和伸展的喙,适于吸食花管底部的花蜜。

        (6)捕吸式口器

        捕吸式口器(grasping-sucking mouthparts)为脉翅目昆虫的幼虫所独有,其最显著的特征是成对的上、下颚分别组成一对刺吸构造,因而又有双刺吸式口器之称。

        捕食时,将捕吸器刺入猎物体内,注入消化液,进行肠外消化后再把消化好的物质吸入。

        (7)锉吸式口器

        锉吸式口器(rasping mouthparts)为缨翅目昆虫蓟马所特有,各部分的不对称性是显著的特点。蓟马的口器短喙状或称鞘状。

        有人认为这类口器是咀嚼式口器与标准刺吸式口器的中间类型。

        (8)刺舐式口器

        刺舐式口器(piercing-sponging mouthparts)为吸血性双翅目虻类所特有。

        (9)刺吸式口器

        刺吸式口器(piercing-sucking mouthparts)是取食植物汁液或动物血液的昆虫所具有的既能刺入寄主体内又能吸食寄主体液的口器,为同翅目、半翅目、蚤目及部分双翅目昆虫所具有,虱目的口器也基本上属于此类。

        具有刺吸式口器的昆虫取食时,主要靠肌肉的作用使口针交替进入寄主组织,接着分泌含有抗凝物质、消化液等的唾液,然后借食窦唧筒的抽吸作用吸食寄主的体液。

 

        4.足

        昆虫胸部的3对附肢都演变成足。

        (1)足的构成

        成虫的足由6节组成,节与节之间常有一两个关节相支接。

        基节(coxa):是足基部的一节,常短粗,但捕食性的种类前足基节却很长,如螳螂和部分猎蝽的前足基节。

        转节(trochanter):一般较小,基部与基节以前、后关节相连,端部常与股节紧密相连而不很活动。蜻蜓目的转节中部狭隘,似为两节。

        股节(femur):又称腿节,常是足各节中最发达的一节,其基部与转节紧密相连,端部与胫节以前后关节相连。该节的发达程度与胫节活动所需肌肉有关。捕食性昆虫足的股节表面,特别是内侧常具有齿与刺。膜翅目细腰亚目的部分种类股节基部形成一个多少明显的拟转节,该构造又称第2转节。

        胫节(tibia):胫节一般细长,与股节之间的双关节很发达,使胫节可以折叠到股节之下。捕食性的种类胫节内侧常具刺或齿,有些螳螂目、半翅目等昆虫的胫节具叶状突起;猎蝽科、姬蝽科昆虫前、中足胫节上具听器,能接受声音信息。

        跗节(tarsus):跗节常由1-5个亚节(或称跗分节,tarsite 或tarsomere)组成。原尾目、双尾目、部分弹尾目和多数全变态昆虫的幼虫的跗节为1节,有翅亚纲的成虫及不全变态若虫或稚虫的跗节多为2-5节。同种昆虫各足跗节的亚节数可能不同。有些种类的跗节特化,如蜜蜂后足的第1跗节特别膨大,其上内侧具成排的梳刷花粉的毛刷,特称基跗节(basitarsus),而蜜蜂前足的第1跗节基部有一凹陷,与胫节末端的瓣状物地起构成了净角器(antenna cleaner),以清除粘在触角上的花粉等脏物。蝼蛄前足跗节各亚节特化为齿状,以适挖土。

        前跗节(pretarsus):为足最末端的构造,除原尾目、部分弹尾目、部分全变态昆虫幼虫的前跗节还保留着单一爪的原始状态外,大部分昆虫的前跗节发生了不同形式的变化。

        (2)足的类型

        大部分昆虫的足是适于行走的器官,由于生活环境的不同,足的功能与形态出现了一些变化,根据其结构与功能,可把足分为不同的类型,常见的类型有8种。

        步行足(walking legs或ambulatorial legs):为最常见的一类足,即便是某些特化类型的足有时亦能用于行走。步行足还有帮助捕食、清洁、抱握雌虫、攀缘等功能。有些学者还专门将虎甲、步甲、蜚蠊等能快跑的昆虫的足称为疾走足。

        跳跃足(jumping legs 或saltatorial legs):股节特别发达,胫节一般细长,当股节肌肉收缩时,折在股节下的胫节又突然伸开而使虫体向前上方快速运动,如蝗虫、跳甲、跳蚤的后足。

        捕捉足(grasping legs 或raptorial legs):基节多延长,股节发达,股节与胫节上多有相对的齿或刺而形成一个捕促机构,如螳螂、猎蝽等很多捕食性昆虫的前足。有些猎蝽的足并不特化,但它们能用前足蘸以植物的胶黏捕猎物。

        开掘足(digging legs 或fossorial legs):较宽扁,股节或胫节上具齿,适于挖土及拉断植物的细根,如蝼蛄、金龟甲、蝉的若虫等土栖昆虫的前足。

        游泳足(swimming legs或natatorial legs):稍扁平,具较密缘毛,形若桨,适于划水,水生昆虫的足(除有些种类的前足外)均不同程度的适应游泳的形态特化。

        抱握足(clasping legs):较短粗,跗节特别膨大,具吸盘状构造,在交配时能挟持雌虫,如龙虱雄虫的前足。

        携粉足(pollen-carrying legs或corbiculate legs):多毛,较宽扁,基跗节甚大,适于采集与携带花粉,如蜜蜂总科昆虫的后足。

        攀握足(clinging legs或scansorial legs):又叫把握足、攀悬足、攀登足、攀缘足等,各节较短粗,胫节端部具一指状突,与跗节及呈弯爪状的前跗节构成一个钳状构造,能牢牢夹住人、畜的毛发等,如虱类的足。

 

        5.翅

        昆虫是动物界中最早获得飞行能力的类群,同时也是无脊椎动物中唯一具翅的类群,飞行能力的获得是昆虫纲繁盛的重要原因之一。

        绝大多数种类的成虫胸部都有两对翅。翅不是附肢结构,由翅芽(wing pod)逐渐发育形成的。翅芽是中胸和后胸近背面左右侧壁的扁平褶突。

        (1)翅的结构

        翅一般近三角形,所以有3缘3角:前缘、内缘、外缘和肩角、顶角、臀角。翅内有高度角质化的翅脉(vein),用来支撑纤薄的翅 ,翅脉为翅内小管,管周角质特别发达坚厚,借以增强翅的牢固性;同时翅脉也是神经、气管以及血液出入的通路。

        (2)翅的类型

        根据翅的形状、质地与功能可将翅分为不同的类型,常见的类型有9种。

        膜翅membranous wing):膜质,薄而透明,翅脉明显可见。为昆虫中最常见的类型,如蜻蜓、草蛉、蜂类的前后翅、蝗虫、甲虫、蝽类的后翅等。

        毛翅piliferous wing):膜质,翅面与翅脉被很多毛,多不透明或半透明,如毛翅目的翅。

        鳞翅lepidotic wing):膜质,因蜜被鳞片外观多不透明,如蝶、蛾的翅。

        缨翅fringed wing):膜质,透明,脉退化,翅缘具缨状长毛,如蓟马的翅。

        覆翅(tegmen):革质,多不透明或半透明,主要起保护后翅的作用,如蝗虫、叶蝉类的前翅。

        半覆翅hemitegmen) :臀前区革质,其余部分膜质,翅折叠时臀前区覆盖住臀区与轭区起保护作用,如大部分竹节虫的后翅。

        鞘翅elytron):全部骨化,坚硬,主要用于保护后翅与背部,如鞘翅目的前翅。

        半鞘翅(hemielytron):又称半翅,其基部革质,端部膜质,如大多数蝽类的前翅。

        棒翅(halter):又称平衡棒,呈棍棒状,能起感觉与平衡体躯的作用,如双翅目与雄蚧的后翅,捻翅目的前翅也可归入此类。棒翅与膜翅同源,有些在一定的条件下还可以变成膜翅,如果蝇的后翅。

               

        6.消化

        中华稻蝗的消化系统可代表一般昆虫的消化系统,消化管分为前肠、中肠和后肠3部分,由于来源不同,这3部分在组织学上有着显著的差别。前肠与后肠来源外胚层,都是体壁的内陷,因此内衬角质膜,称为内膜(intima),蜕皮时就像体表的外骨骼一样,也要脱换;中肠来源内胚层,因此无内膜。前、中、后肠都由单层上皮细胞构成,其外有一层由结缔组织形成的底膜,底膜外又有两层肌纤维。前肠和后肠内层为纵肌,外层为环肌,而中肠正相反,内为环肌,外为纵肌。中肠内还有围食膜(peritrophic membrane),这膜将食物和肠壁细胞隔开,防止后者受到磨损。吸食血液或其他液汁的昆虫无围食膜或有而很不发达。围食膜由中肠肠壁细胞内面的分泌物形成,主要成分为几丁质,能使消化酶和营养物质透过。中肠肠壁细胞只吸收透过围食膜的这些营养物质,即单糖、氨基酸和脂肪酸等。围食膜使用一段时间后,带着食物残渣通过后肠,从肛门排出,接着再产生新的围食膜。

 

        7.排泄

        马氏管是昆虫的主要排泄器官,由外胚层衍生而成,管的多少因种类而异,像中华稻蝗多到200余条,而大部分内翅类昆虫却只有46条;始终成偶数。蚜虫等少数种类则无马氏管。各条管的末端封闭,基端可能直接开口于消化管,也可能两条或多条汇合后再开口。管壁只有一层大型细胞,其外为底膜,底膜外还有环形、螺旋形以至纵走长形的肌纤维。大型细胞层内面无内膜,却有多数微绒毛。血液中的代谢废物即尿酸先进入大型细胞内,并在这些细胞本身所产生的几种酶的作用下,分解成尿囊酸、二羟醋酸和尿素等。这此尿酸衍生物都比尿酸本身易溶于水,因此就从大型的管壁细胞本身进入管腔中,最后到达后肠,与粪一起排出体外。

 

        8.循环与呼吸

        稻蝗的循环系统和呼吸系统都足以代表一般昆虫的这2个系统。

 

        9.感官

        昆虫具有十分发达的感受器官,这些感觉器官可分3类,即触觉器(机械感受器)、化感器和视觉器(光感器)。触觉器中最简单和最常见的是触毛(sensory hair = sensory seta),广布于昆虫身体的各个部位,能感受接触、气流和水流等任何压力变化的刺激。每根触毛由3个细胞构成即毛原细胞(trichogen cell)、膜原细胞(tormogen cell)和感觉细胞。毛原细胞的毛状突起矗露体表;膜原细胞包围毛原细胞,使之与上皮细胞隔开。感觉细胞伸入毛原细胞内,远端接触毛状突起的基部,近端则穿过体壁底膜成为感觉神经纤维,与神经中枢联系。当毛状突起受外界压力的影响而朝一定方位弯曲时,感觉细胞便产生电脉冲,将刺激通过感觉神经纤维而传导到神经中枢。蟋蟀等尾须上的听毛是触觉器的一种变型,其结构与触毛无多大区别,能感受声波刺激。中华稻蝗等的鼓膜听器也是触觉器的变型,它位于第一腹节的左右两侧,呈半圆形,上有一张薄膜,称为鼓膜(tympqnum),膜内顶撑着一群弦音感受器(chordotonql orgqn)。每个弦音感受器由3个细胞构成,冠细胞(cap cell)撑附在鼓膜的内面,围被细胞(enveloping cell)则包围感觉细胞的远端突起,突起不直接与冠细胞接触。感单眼大概只可感受光线强弱的变化,而复眼还可形成物像,是昆虫的主要视觉器。复眼共一对,着生在成虫头部左右两侧,其特点是有多个透镜。每个复眼由多数视觉单元即个眼(小眼)(ommatidium)组成。 个眼数目因昆虫种类而不同,从几个到2万个以上。每个个眼包括折射器(dioptric apparatus)受纳器(recipient apparatus2个主要部分,前者又包括透镜(lens = cornea)以及直接位于其下方的晶体(crystalline cone)。透镜双凸由透明的角质膜形成,为2个由上皮细胞特化而成的透镜细胞(corneagenous cell)所产生。每个个眼的透镜表面特称小眼面(corneal facet),多呈六角形。晶体也透明,由 4个大的晶体细胞(cone cell)形成。受纳器也就是小网膜(retinula),由78个视觉细胞(retinular cell)构成。每个视觉细胞近端部延长,穿过底膜,形成视神经纤维,多条纤维就束集成视神经。在小网膜中央,各视觉细胞相互接触的条状内棱称为视小杆(rhabdomer),是光线的感受区;每个小网膜的78条机小杆集合成柱状的视杯(rhabdom)。在电子显微镜下观察视觉细胞,可见视小杆由多数垂直于视杆长轴的微绒毛(microvilli)构成。个眼除上述两主要部分外,在晶体和小网膜周围还有用来遮挡光线的色素细胞(pigment cell.一个视杆只能接受视野中所属个眼前方面对的一小光点,透过邻近个眼的任何光线都被色素细胞遮隔,不能焦聚在同一视杆上。复眼凸起呈半球形,各个个眼见到视野的不同部分,来自外部物体的光线通过透镜和晶体焦聚在视杆上,这些小光点的光强度因此各不相同,集合起来就成为由多数明暗不同的光点所组成的物像,很似节报上所刊登的照片。物像的正确与否,有赖于组成复眼的个眼数目。

 

        10.生殖与发育

        大多数昆虫行两性生殖,卵生,也有卵胎生的。有些昆虫用未受精卵进行生殖,称为单性生殖或孤雌生殖,如蜜蜂等产下的受精卵发育成雌蜂蜂王、工蜂,而未受精卵发育成雄蜂。蚜虫行周期性的孤雌生殖。棉蚜仅在冬季来临时,才产生雄蚜,进行交配,所产受精卵到第二年发育成雌蚜,从春季始,连续多代都进行孤雌生殖,所生新个体皆为雌虫。而且未受精卵在母体内孵化后产出子蚜,此现象为卵胎生。有的昆虫一个卵产生两个或更多的胚胎,每个胚胎发育成一个新个体,称此为多胚生殖,此种生殖方法常见于膜翅目小蜂科、细蜂科、小茧蜂科以及姬蜂科的一部分寄生蜂类。还有少数昆虫如瘿蚊科的种类可以进行幼体生殖,即在幼虫期产生幼虫,所以幼体生殖既是孤雄生殖又是胎生的一种形式。

        昆虫的卵属中黄卵,胚胎发育完成后,幼虫即破卵而出,刚孵出后的幼虫称为一龄幼虫,第一次退皮后的幼虫称二龄幼虫,其余类推。最末一期退皮的幼虫习惯上称老龄幼虫。从孵化后的幼虫期到成虫,外部形态和内部结构常发生一些变化,这些变化叫变态

        昆虫的变态包括:增节变态、表变态、原变态、不全变态和完全变态五种基本类型。

        增节变态是无翅亚纲原尾目昆虫具有的变态类型。其特点是幼虫期和成虫期之间,除了个体大小和性器官发育程度有差别外,只是腹节有所增加。

        表变态是无翅亚纲的弹尾目、缨尾目和双尾目昆虫所具有的变态类型。幼虫期与成虫期的特征基本相似,只是成虫期还可继续蜕皮。

        原变态是在有翅亚纲中较原始的变态类型,仅见于蜉蝣目。主要特点是增加了一个亚成虫期,亚成虫与成虫完全相似,仅体色较浅、足较短,呈静止状态。

        不完全变态是有翅亚纲外生翅类幼虫期的翅在体外发育中除蜉蝣目外的昆虫变态类型。只有三个虫期,即卵、幼虫若虫或稚虫和成虫期。此种变态昆虫又可分为两种类型,一类是幼虫期与成虫的特征差别不大,只是性器官未成熟,翅未长成,该幼虫称为若虫。若虫与成虫的生活习性相似,称此不全变态为渐变态,如蝗虫、蝼蛄、椿象等。另一类是半变态,幼虫期与成虫不仅形态差别较大,而且生活习性也不同,称其幼虫为稚虫,如常见的蜻蜓。

        完全变态包括有翅亚纲的所有内生翅类翅芽在幼虫体内发生,直到化蛹时才露出体外昆虫,具有卵、幼虫、蛹和成虫四个虫期。如蛾蝶类、甲虫类、蜂类、蝇类等。

 

        11休眠和滞育

        昆虫在其生活年史中往往有一段或长或短的生长发育停滞的时期,即通常所说的休眠滞育休眠常常是不良环境条件直接引起的一种暂时性适应,当不良环境消除时,就可恢复生长发育。滞育通常不是由不利的环境条件直接引起的,在自然界中当不利的环境条件还未到以前,昆虫即已进入滞育,这说明它已经具有一定的遗传稳定性。光周期的变化是引起滞育的重要因素。有些种类在短日照条件下正常发育,在长日照条件下滞育的百分率增加,这一类为长日照滞育型昆虫如家蚕、大地老虎。另一些种类在长日条件下发育,短日照可引起滞育的百分率增加,这一类就属于短日照滞育型昆虫如棉铃虫、多种瓢虫。另外,温度也影响着昆虫的滞育。

        滞育是由激素控制的,激素是引起和解除滞育的内因。以卵滞育的昆虫取决于成虫;以幼虫或蛹滞育的昆虫,则是由于脑分泌细胞停止活动,使前胸腺不分泌蜕皮激素而使幼虫处于滞育状态。以成虫期滞育的昆虫主要是成虫缺少咽侧体分泌的保幼激素所致。

 

        12.多态现象和社会性生活

        有些昆虫不仅雌雄不同形(称雌雄二型),且有三种或更多不同的形态,称为多型现象。例如蚜虫类不仅有雌、雄性蚜之分,而且在同一季节还出现有翅和无翅的胎生雌蚜,入冬前又出现有翅的雄蚜和无翅的卵生雌蚜。稻飞虱的雌、雄两性中各有长翅型和短翅型。蜜蜂在一蜂群中有蜂后、工蜂和雄蜂之分。蚂蚁的多态现象更是惊人,有20多种不同的类型。

        营社会性生活的昆虫家族中,其成员分为几种类型,它们在形态和生理上都不相同,各在群体中担负不同的职责,不能互相顶替。如蜜蜂。工蜂担任筑巢、采粉、酿蜜、养育幼蜂等工作;蜂后专司产卵,有机结构高度特化,不能离开工蜂独立生活;雄蜂的职能则是与蜂后交配。蚂蚁和白蚁也有高度分工的社会生活现象。

 

        13.生活习性

        昆虫的习性包括昆虫的活动与行为,是种或种群的生物学特性。昆虫的重要习性有:

        (1)活动节律:绝大多数昆虫的活动表现为不同的昼夜节律。如蝶类和蜂类等昆虫在白昼活动,称为昼出性昆虫;而蛾类和蝼蛄等则在夜间活动,称为夜出性昆虫;有些昆虫如蚊类常在黎明、黄昏时的弱光下活动,称为弱光性晨昏性昆虫

        (2)食性:按昆虫食物的性质分为植食性、肉食性、腐食性和杂食性等。另外,按昆虫取食范围的广狭,可进一步区分为单食性、寡食性和多食性三类。

        (3)趋性:趋性是昆虫对环境刺激表现出来的“趋”或“避”的反应,趋向刺激的反应称为正趋性,避开刺激的反应则为负趋性。如许多夜出活动的昆虫蛾类、蝼蛄、叶蝉等有很强的趋光性趋化性则是昆虫通过嗅觉器官感受某些化学物质的刺激而趋向的行为,如菜粉蝶趋向含有芥子油气味的十字花科蔬菜上产卵。昆虫还有趋向适宜于它生活的温度条件的趋温性。

        (4)群集性:有些昆虫在一定的面积上能聚集大量的个体,有暂时群集如蝽蟓冬季群集在石块缝中、建筑物的隐蔽处或地面落叶层下越冬,到春天就分散活动和长期群集如群居型飞蝗群集形成后,便不再分开两种。

        (5)迁移性:有些昆虫有成群结队从一个发生地长距离地迁飞到另一地区的特性,如东亚飞蝗、粘虫、稻褐飞虱等。还有一些昆虫能在小范围内扩散、转移为害的习性。

        (6)自卫习性:如金龟子等有假死性。昆虫体色还具有同其生活环境颜色相似的特性,如生活在青草中的蚱蜢体为绿色,而生活在枯草中就变成厂枯黄色,这样不易被敌害发现,因此在生物学上称为保护色。有些昆虫具有与背景不同而又特别鲜艳的颜色和花纹,对其捕食者有警戒作用,称为警戒色,如有的毛虫具有颜色鲜明的毒刺毛,使鸟类望而生畏,不敢吞食。拟态则是昆虫在形态上与其它物体或其它动物相似的适应现象,如食蚜蝇的体形和颜色与有毒刺的蜜蜂或胡蜂相似;竹节虫则酷似其为害植物的枝条;叶修形态、翅色、翅脉都极像树叶,足上也有叶片状的附属物;枯叶蝶静止时两翅竖立合拢,形似一片枯叶。

        综上所述昆虫纲的主要特征是:高度适应陆上生活,具有完整而高效的空气呼吸器即气管。体分头、胸、腹三部分,头部附 肢演变成一对触角、一对大颚、一对小颚和一片下唇。胸部是运动中心,有3对强壮的步足和2对可飞翔的翅。腹部附肢几乎全部退化。

 

        二、重要类群

        昆虫纲不仅是节肢动物门也是动物界最大的一个纲,已有纪录的共854 000种,除去 15 000化石种外,现存约 840000种,通常分为 2亚纳约 30目。

        1无翅亚纲(Apterygota

        为一类原始昆虫,有些特征近似多足纲。体小。原始无翅。腹部除尾须和产卵器外,还常出现其他退化的腹肢。气管无或简单胚后发育无或略有变态。性成熟后尚可继续蜕皮。分为 4目,共约 3 500种。

        2有翅亚纲(Pterygota

        原始有翅,但少数种类翅退化消失。腹部除尾须和产卵器外,别无其他腹肢。气管复杂。胚后发育有变态。性成熟后不再蜕皮。共约 835 000种。

        (1)蜉蝣目Pterygota

        小型至中型。体柔软。复眼大。触角细小。翅膜质;后翅小或消失。一对尾须细长多节,中间常有一中尾丝。若虫栖于湖泊、池塘和溪流中植食性。像成虫一样,也有一对长的尾项和一条中尾丝。具有片状或丝状气管鳃。成虫口器退化不取食。短命,多数种类的成虫只存活几小时,但若虫可活 3年之久。不完全变态。

        (2)蜻蜓目Odonata

        大型。头部转动灵活。复眼大。触角细小。口器咀嚼式,有坚强的齿。翅两对不能折叠,膜质透明,翅脉网状,多横脉。各翅均有一翅痣(pterostigma)。尾须小,只一节。白大活动,飞行敏捷而有力,。持续飞行颇长时间,并能在飞行中捕捉其他昆虫为食。若虫水生。其下唇特化成一捕食器官,称为面罩(mask),用来捕食小型甲壳动物和其他昆虫。不完全变态。

        (3)直翅目0rthoptera

        中型到大型。复眼一般大小,触角丝状多节。口器咀嚼式。前翅为覆翅(tegmen),狭而较厚。草质,休息时掩盖后翅。后翅宽而较薄,膜质休息时折叠于前翅之下。后足发达成为跳跃足。尾须短,几乎均为一节。常具听器。雄虫一般有发声器。雌虫产卵器发达。不完全变态。本目昆虫可分两类,一类触角长度超过体长之半,听器位于前足胫节,雄虫以左右前翅相互磨擦而发声,雌虫产卵器长。另一类触角长度不超过体长之半,听器位于第一腹节左右两侧,雄虫以同侧的前翅和后足摩擦发声,雌虫产卵器短。

        (4)竹节虫目Phasmida

        大型。体多呈棒状,少数种类扁平似叶。触角细长多节。复眼较小。口器咀嚼式。翅退化或完全消失,尾须短,仅一节。雄虫稀少,常行孤雌生殖。雌虫产卵器不明显;卵单产。散落地面。行动迁础。以拟态著称。不完全变态,无显著农害。

        (5)网翅目Dictyoptera

        中型到大型。头部转动灵活。触角细长多节。复眼发达。口器咀嚼式。前翅稍厚,形成覆翅,以一弧形围限的臀叶可与直翅目的覆翅明显区别。后翅柔软,横脉稀疏,有一可摺叠的臀叶。尾须不长,多节。雌虫产卵器不明显。不完全变态。本目昆虫可分两类,一类前足为简单的步足,杂食性或植食性,夜出活动,另一类前足为捕捉足,肉食性,捕捉其他昆虫为食油天活动。

        (6)等翅目Isoptera

        本目昆虫统称白蚁(temites = white ant)。小型至中型。体柔软,色浅。触角较短小,呈佛珠状,多节。复眼有或无。口器咀嚼式。翅的有无因个体而不同,有些个体无翅,有些翅不充分发育,还有些则具2对翅,但婚飞后脱落。前翅和后翅均膜质,其大小、形状与翅脉也前后相似。尾须很短,分2节。不完全变态。为社会世昆虫,

        (7)虱目Siphunculata

        小型。体背腹扁平。触角3-5节。有复眼而无单眼。口器刺吸式。胸节完全愈合。无翅。缺尾须。不完全变态。为人类和哺乳动物体外寄生虫,终生寄生吸食血液。

        (8)半翅目Heteroptera

        又称为异翅目,本目昆虫统称椿象或蝽(true bugs)。小型至大型。触角 3-5节,一般4节 ,复眼大,单眼2个。口器刺吸式,呈长喙状。翅2对,前翅为半鞘 翅(hemielytron),不等质,基部革质,坚实不透明称为革部(corium)。末部膜质柔软透明,称为膜部(membrane);停息时左右前翅平覆于腹部背面。后翅全部膜质或退化。后胸有臭腺,遏敌害时放出臭气,故俗名放屁虫。无尾项。不完全变态。不少种类为农业害虫,吸食作物液汁。

        (9)同翅目Homoptera

        小型至大型。触角短或长,节数因种类而异。复眼发达,单眼23个。口器刺吸式,呈喙状。翅2对,某些种类的部分个体无翅。前翅膜状均质,停息时曾于体之左右两侧,呈屋脊状、后翅也膜质。无尾须,不完全变态。吸食植物液对严重危害农作物。

        (10)脉翅目Neuroptera

        小型至大型。体柔软。触角发达呈丝状,多节。复眼大,常有3单眼。口器咀嚼式。2对翅大小几乎相等,均膜质无臀叶,翅脉多而呈网状,停息时置于腹部背面显屋脊状、尾须一节或无。成虫取食或不取食。幼虫肉食性,捕食其他昆虫。完全变态。

        (11)鞘翅目Coleoptera

        为动物界最大的目,共约35万种,统称甲虫或甲(beetles) 。小型到大型。体坚硬有光泽。触角多样一般10-11节。除穴居种类外,通常有复眼;多缺单眼。口器咀嚼式。前胸发达,其背板宽大。中胸远较后胸小,前者背板是三角形露出在左右鞘翅基部之间,称为小盾板(scutellum)。前翅特化成鞘翅,角质坚厚,形如刀鞘,无明显的翅脉,飞行时不起推进虫体的作用,停息时掩护后翅和腹部,在体背左右相遇而不相叠,其间留有一条直线形的鞘缝。后翅膜质较长,用来飞行,停息时摺叠于鞘翅之下。无尾须。完全变态。

        (12)蚤目Siphonaptera

        小型。体左右侧扁,坚韧。触角短,3节。无复眼,单眼一对或无。口器刺吸式。无翅。足适于攀缘和跳跃,尤其后足特别发达,弹跳有力,无尾须。完全变态。全部是鸟兽和人类的体外吸血寄生虫,幼虫栖于宿主居所及其邻近地面以有机碎屑为食。

        (13)双翅目Diptera

        小型到中型。触角细长多节,或短而仅3节。复眼通常颇大,单眼蚊类大多无,蝇类一般3个。口器刺吸式或环吸式。前翅膜质用来飞翔。后翅特化成平衡棒(halter);蝇类的平衡棒隐藏于前翅基部的翅瓣下。尾须无或有。完全变态。本目昆虫分为故和蝇两类。蚊类成虫身细足长,触角多节,长于头部和胸部的总长。幼虫称为孑孓,有足,头部明显。蝇类成虫身粗足短,触角短于头部和胸部的总长,只3节,末节末端有节鞭或末节背面有一根羽状刚毛,称为触角芒(arista)。幼虫称为蛆,无足,头部退化。

        (14)鳞翅目Lepidoptera

        为昆虫纲第二大目,共约14万种。小型到大型。全身被鳞片,尤其在翅上特别密集。鳞片由体表的毛演变而成,是色彩的载体;通过鳞片的组合,使翅带有各种不同颜色和斑纹。触角多节,形状多样。复眼大,单眼一般2个。口器特化成卷曲的长喙,用来吮食花蜜。但很多种蛾类口器退化不摄食。两对翅扁平,前翅较后翅大。翅脉稀少,特别是横脉;前后各翅均有一大的中室(medial cell)。飞行时,前后翅连在一起活动;静息时,两对翅蝶类竖直上举,而蛾类则分展左右或向后平置,叠在腹部背面。有退化的尾须。完全变态。幼虫称为蠋(eruca)其身体由发达的头部、3胸节和10腹节构成。多足;除3对胸足外,第三至第六腹节各有一对腹足,第十腹节还有一对尾足。口器咀嚼式,主要啮食显花植物的叶子,因而成为农业害虫。颚腺分泌唾液;下唇腺特化成丝腺。幼虫共5龄,末龄大多吐丝作茧而化蛹。

        (15)膜翅目Hymenoptera

        为昆虫纲第三大目,其种数仅次于鞘翅目和鳞翅目,共约11万种。小型到中型。触角形状多样,但大多弯曲呈膝状,一般雌虫13节,雄虫12节。一对复眼,另有3个单眼,无翅个体缺单眼。门器嚼吸式。两对翅均膜质;翅脉少,尤其横脉。后翅较小。因后翅前缘有翅钩列,可和前翅的反卷后缘钩连,飞翔时前后翅同步活动。静息时,翅平展于腹部背面。少数种类的一些个体无翅,或交配后翅脱落。第一腹节和后胸合并,称为并胸腹节(propodeum);大多数种类并胸腹节之后,身体缢缩似柄。无尾须。雌虫腹部末端有一锯状或针状产卵器;大部分种类的卵通过产卵器产出,但一部分种类的卵由产卵器基部的生殖孔排出,产卵器演变成喷注毒液的攻防器官。这器官由一螫针和一对刺组成,腹部内又有一毒腺,毒腺开口于螫针基部。刺螫时,螫针和刺外伸,穿入被螫者体内,同时毒液流经螫针和刺之间的空道而注入被螫者伤口。完全变态。孤雌生殖较其他目普遍。