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第26章 世界之最(12)

昆虫的足都很细小,因此也很难设想它们能用足上脆弱的爪子抓起很重的物体来,有人为了证明昆虫的抓力,曾作这样的实验:用一根线在蜻蜓的胸部缠上一圈,把它悬起来,然后放一块粗糙的重物让它抓住,结果发现蜻蜓能抓起相当于其体重20倍的物体达10分钟之久。用同样的方法,螳螂能抓起324克的重物,比它的体重大53倍。大蠼螋能抓起52克的重物,比它的体重大104倍。

②翼翅昆虫是动物界中具有专用于飞翔的翅的一类动物。昆虫所以有这样多的种类和数量,与它们具有翅的特点是分不开的。翅是用来飞翔的,昆虫具有发达的翅就扩大了它的范围。

翅是体壁的薄而双层的扩伸物,这部分体壁在最初的起源为中胸和后胸背板两边的侧褶。在发育初期即可见到翅的各层次的组成与体壁相同,也是由表皮层、皮细胞层和底膜组成。发育完全的翅大部分是由表皮所组成的,在成虫时期看到的翅,很像一只风筝,有着宽大的翅膜,在翅膜内纵贯着许多条翅脉,各纵脉间还有许多横脉,将翅膜分作许多脉室,血液主要沿着翅脉循环。

翅的主要功能是飞行,起着这种作用的肌肉叫作飞行肌,善于飞行的昆虫其胸部的飞行肌都很发达。

绝大多数昆虫都有两对翅(如粘虫、白粉蝶、玉米螟),生长在中胸上的叫前翅,生长在后胸上的叫后翅。有的昆虫只有一对前翅(如螟、蚊等),后翅上的一对翅,退化成两根小棒,叫做平衡棍,起着平衡感觉的作用。也有极少数种类,它的前翅退化为平衡棍,后翅特别,非常阔大,很像一把张开的扇子,如煽翅虫。有的昆虫为了适应生活,保护体壁,经过长期的演变,前翅成了硬鞘,叫做鞘翅,因而飞行的机能主要是后翅承担。

有两对膜质翅的昆虫,大部分都能作较远距离的飞翔,如蝗虫和粘虫成虫都是飞翔力极强的昆虫。飞蝗可成群结队飞行千里。

据我国昆虫学工作者研究,每年春夏在广东一带越冬的羽化的粘虫,可以成群飞越数千里,漂洋过海到北方去觅食。蜜蜂每小时可持续飞行数百里。蜻蜓、螽斯和某些天蛾也能持续飞行数百里乃至千里而不着陆。

有些昆虫除飞行距离远外,飞翔速度也很了不起,蜻蜓每秒钟飞10米~20米;金龟子每秒钟飞2.2米~3米;天蛾每秒钟飞行5米;菜粉蝶每秒钟飞1.8米~2.3米;家蝇每秒钟飞2米;牛虻每秒钟飞4米~14米;蜜蜂每秒钟可飞2.5米~6米。因为昆虫有这种强的飞翔能力,再加上高空气流和风的影响,便给昆虫远距离飞行提供了良好的条件。

昆虫的腹部腹部是昆虫身体的最后一大段,前面与胸部相连接。它是昆虫消化食物和繁殖后代的中心。

①生殖器官成虫的腹部由1.0个圆形环节组成,各节间是由褶叠起来的膜连接着,所以昆虫的腹部才能自由伸缩,如蝗虫产卵时能把腹部拉长,把:卵产在较深的土里。昆虫在第八节或第九节上,生长着繁殖后代的器官,雄的叫交配器,雌的叫做产卵器。产卵器位于腹部第八、九节的腹面,由三对产卵瓣或生殖片组成,第一对生殖片在第八腹节,叫做腹产卵瓣,第二和第三对生在第九腹节,叫做内产卵瓣和背产卵瓣。生殖孔开口在第八、九腹节之间的腹面。

由于昆虫的种类不同,适应的产卵环境不同,因此产卵器的外形也不相同。如麦叶蜂的产卵器很像一把带齿的锯,产卵时把麦叶锯开一条缝,把卵产在麦叶的组织里。蝈蝈和蟋蟀的产卵器像马刀和长矛,产卵的时候把矛头插入土中,卵就顺着长矛中间的空心产下来。

产卵器并不是所有的昆虫都有,如蝶、蛾、甲虫和多数的蝇类,只是腹部末数节逐渐变细,互相套入,能够伸缩,这样的装置称为伪产卵器,只能把卵产在物钵的表面、裂缝或凹陷的地方。

雄性的生殖器官叫做交配器。交配器可分为两部分,有一对抱握器,来源于第九腹节腹面的一对时肢,一般都比较坚硬,有的如钳状,有的如片状,形状变化比较大。有一个阳茎是输精用的器官,位于抱握器之间的膜质生殖腔的中央;这些构造一般直接露出体外,也有的虽露在外面一些,但被第九腹板包着,不易发现。

②呼吸器官昆虫是以气管呼吸的动物。除胸部外,腹部的第一到第八节的两侧各有一个呼吸空气的小圆洞叫做气门。为了防止外界物质进入气门孔内,孔口有专管过滤的毛刷和滤板,像一扇栅门遮盖着。气门内还有关闭机关,当昆虫进入不良环境中时,可以将气门紧紧地关起来。

气门外有防水设备,叫做油脂腺,防止水分浸入气门。气门内与主干和分支的气管相连,主要的气管有两条,纵行在身体的两旁,分支的细气管分布到全身与各个组织细胞相通。

生活在水中的昆虫,为了适应环境,身体两边的气门退化,而位于身体两端的气门发达。水生的稻根叶蝉,是以腹部末端的一对像注射针头一样的呼吸管,插入稻根的“气腔”内,借以呼吸稻根中的氧气维持生活。各种昆虫的各个虫态都需要进行呼吸。我们可以看到大型昆虫的细腹部在一胀一缩的进行着呼吸运动,但在较小的昆虫则看不到这种现象,只是依靠气体分子的运动一起着扩散作用,以完成气体的交换。

③消化器官昆虫的消化器官,贯穿在头部、胸部和腹部的整个体腔内,是前面连接口腔、后面连接肛门的近似管状的构造。整个系统分为前肠、中肠、后肠三大段。

前肠是食物通过的管道,有的种类具有暂时贮存食物的嗉囊,吃到嘴里的食物通过口腔,经过咽喉、食道进入嗉囊。很多种长着牙齿的昆虫,在嗉囊之后还有个内壁有齿可用来磨碎食物的砂囊。而长着吸收式口器的昆虫便没有这种构造,因为它们吃到肚里的食物是汁液,用不着再进行磨碎这道工序。前肠之后是中肠,叫作胃,这是消化食物的主要器官,也是消化系统中的重要部分,因为食物的消化和营养的吸收都是在这段器官中完成。消化食物是依靠着肠壁分泌的消化液,将食物分解为可溶状态,然后由细胞吸收。但这种消化作用是在比较稳定的酸碱度下才能进行。各种昆虫所吃的食物不同,因此消化机能也不相同,肠内的酸碱度也不一样。蛾类幼虫的中:肠液是偏碱性的,而金龟岬的中肠液是偏酸性的。

中肠之后是后肠,后肠又分为回肠、结肠、直肠三部分,这十大段主要进行着水分的回收和粪便的形成。由于不同种类昆虫的后肠构造不同,排出来的粪便也不完全十样,都有各自的塑型。以蛾类幼虫为例:除潜叶、蛀木等过稳居生话的幼虫外,一般取食叶片的幼虫,它们排出的粪,大都是六边的圆筒形,从粪的横切面看,很像六片花瓣组合在一起,从纵面的外表看,有六条纵沟和六条纵棱,纵棱还可分为三节或四节,也有些种类蛤粪便,分节的纵棱还可分为三节或四节,还有些种类的粪便,分节的纵棱可分为若干个小节;或纵沟和纵节都不明显;或纵棱成为旋转形;或虫粪的一端凹陷成为杯形等。形成这些不同形状的部位,主要是后肠中的幽门、回肠和结肠的构造。当经过中肠消化吸收后的食物,进入后肠时要经幽门到回肠,由于幽门内增加吸收面积的由肌肉形成的纵褶,将从中肠推过来的食物进行挤压和再吸收,便形成了粪粒上的纵棱和勾,当食物残渣再通过结肠进入直肠时,又被结肠的横召截成节,到达直肠时粪粒上的棱、沟、节都已具备而形成一粒完整的粪,从肛门排出体外。

④神经系统昆虫的一切生命活动,如取食、交配、呼吸、迁移、越冬等等,都是由神经系统支配的结果。昆虫神经的主要部分是中枢神经系统,包括头部的脑和,胸、腹部的腹神经索,它们起着总指挥的作用,从这个中枢神经系统上的各个神经节分出神经通到内脏和肌肉,以及身体的各个部分,并与所有的感觉器官相联系。昆虫通过神经的感觉作用,感觉到生活环境条件的特点,又通过神经的调节和支配作用,使各个器官进行着协调的生命活动。

神经活动的物质基础是神经细胞,神经细胞之间又因复杂的相互接触,将接收的刺激信号传导开,在这种传递过程中,乙酰胆碱和胆碱酯酶两种化学物质起着十分重要的作用,没有这些物质的“运动”,神经和一切生理机能便失去了控制和调节,生命活动也中止了。很多种对胆碱酯酶有强烈抑制作用的有机磷杀虫剂所以能够杀虫,就是这个道理。

⑤循环系统昆虫循环系统的主要器官是背管,位于身体的背面中央,纵走于皮肤的下方。昆虫的循环系统主要由心脏、大动脉、膈膜三大部分组成。心脏是背管的主要部分,位于腹部一段,形成很多连续膨大的构造,称为心室。每个心室两边有一对裂孔,是血液进出的地方,称为心门,心门的边缘向内凹入的部位,即心瓣,以阻止血液的逆流。每种昆虫心室的数目不同,一般有八九个,虱类昆虫的心室合并为一个,蟑螂的心室多达13个。

大动脉是背管的前段,自腹部第一节向上,通过胸部到达头部。大动脉的最前端呈叉形,开口于大脑的后下方,它的功能是输导血液。

昆虫的内部器官均位于体腔内,血液在体腔内分布着,因而昆虫的体腔也就是血腔。整个血腔由生在背板两侧的背膈膜和腹板两侧的腹膈膜,分为三个窦。围心窦在背板下方、背膈上方,背管在中间通过。围脏窦在背膈与腹膈之间,整个消化道从中间通过,并容纳着生殖器官。围神经窦在腹膈的下方,腹神经索从中通过。

在腹部背膈内的背管心脏部位,由两层结缔组织膜构成,中间有很多环形肌,这些三角形的肌纤维由背板两侧到心脏的,腹壁,成对地排列着,叫做翼肌,翼肌的多少与心室数量相等。

昆虫的血液循环,全赖于心脏的跳动,由于心壁肌肉有节奏的收缩,先自后心室逐个将血液压送到前心室,如此循环前进。

昆虫体壁上的派生物昆虫除上述这些共同的构造和器官外,有些昆虫的体壁上还有着不同形状的毛、刺、角、脊以及各种形状的鳞片,这些附器可以统称为体壁上的派生物。这些不同形状的构造,有些是世代遗传下来的,有些是经过长时间演化适应逐渐形成的,它们都在昆虫的生存中起着重要作用。

①刺、角、脊昆虫身体上不分节的突起物生长的位置、大小和形状,不同种类的昆虫不完全一样;但都是由表皮的皱褶而形成的,真皮细胞中相当一大部分也参与了这些构造的行列。我们常可以看到许多成虫足的胫节上有成排的刺。蝗虫前胸上隆起的纵脊,有些种类的脊一直可以延伸到身体的后端,很像背着一座小山峰。有些甲虫的头和前胸的盾片上这种突起是多种多样,有的像利箭,有的似矛头;犀角金龟子头和前胸上的突起,上下配合,从侧面上看好像鳄鱼的嘴。

在半翅目昆虫中,体壁上的突起更是多种多样、千奇百怪;生活在美洲的一种角蝉,头上的突起很像是盏灯笼的形状,曾被误认为是发光的器官。生活在热带的多种角蝉,它们的前胸背板有的达到了最大限度的发育,形成各种各样古怪的突起;有的向上方直立着,竟高出身体数十倍,上面还伸出枝叉,很像是一种高建筑物压在昆虫的身体上;有的突起向上,然后向下方伸展,像是倒放着的船锚。这些昆虫体壁上的畸形构造,在机能上的意义还不完全清楚,有的认为是避敌的伪装。不过这些不同形状的突起以某种方式与繁殖有密切的关系,因为只有雄性才具有这种构造。

②鳞片身体表面有鳞片的昆虫,不只限于鳞翅目昆虫,鞘翅目中象鼻虫科、双翅目中的蚊科和某些膜翅目昆虫,以及无翅亚纲中的缨尾目的爪鱼、弹尾目的跳虫都有鳞片,只不过鳞片的形状、疏密不完全一样。在一般情况下,鳞片在翅上的排列为有规则的横行,末端朝着翅的基部方向,以细而短的柄着生在翅上的鳞片腔中,每个鳞片的基部都被前排鳞片的末端呈片式状覆盖着。在斑螟亚科昆虫中,鳞片的排列更为复杂,因为它的鳞片长度不同;形状很长而且末端向外突出的叫作覆鳞,生长在中间层的叫作中间鳞,生长在最下层的叫作深鳞,深鳞形状最短,而且完全隐藏在覆鳞和中间鳞的下面。

有些昆虫生长在翅膀边缘上又狭又长,很像是缨子状的鳞片,叫作鳞毛。

有些鳞翅目的昆虫,它们的雄性身上的鳞片,能散发出人们可以感觉到的香气,称为香鳞。香鳞起着招引雌性的作用。香鳞的形状和在身体上的位置各不相同。有一种灰蝶身上的香鳞具有很长的小柄,它的内腔被许多柱状的通道连贯着,里面充满了具有香气的分泌物,这些分泌物是由基部的两个腺细胞分泌出来的,外膜还生有可使分泌物渗透出来的小孔,但这些孔的数目少于一般的鳞片。有一种粉蝶,它身上的香鳞,是由基部的小柄和中间扩大的薄片以及末端毛状的缨子所组成。

在蝙蝠蛾中,香鳞生长在前足粗大的有许多腺细胞的胫节上,跗节完全消失了。有些弄蝶科的昆虫,香鳞生长在靠近前翅边缘向上和向后弯曲着的腔内,由翅上和翅下的覆鳞形成腔壁。在斑蛾中,翅上有由后翅褶形成的香鳞腔,里面铺有腺细胞和香鳞。舟蛾科中的一些种,香鳞生长在腹部的末端,好像一束散发着香味的花蕊。

③毛吸着毛、嫌水毛和毒毛也是昆虫身体上的一些特殊构造,有时起着两性交配、适应环境和自卫的作用。

吸着毛,是鞘翅中雄性龙虱足上的特殊构造。它的前足五个跗节,前面两个跗节正常,后面三个显著膨大,并且结合在一起形成一个圆形的吸盘。吸盘又分为两个明显的关节,把吸盘分为三个部分。整个吸盘下面生长着密集的吸着毛。当成熟的雄性龙虱需进行交配时,雄性便爬到雌性背上,借助前足和中足跗节跗掌上的吸着毛,吸着在雌龙虱的前胸盾片和鞘翅上。由于吸着毛具有很强的弹性,能很紧密地压在龙虱光滑的体壁上,当挤压力停止时,在吸着毛的下面形成真空.使吸着毛支持在体壁上。

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