昆虫学的学习方法(昆虫学基础知识)
昆虫学的学习方法(昆虫学基础知识)其巨著《自然系统》(systema naturae)第10版中所命名的昆虫纲Insecta里尚包括蛛形纲、唇括了节肢动物、环节动物、棘皮动物等;1758年,林奈(Carl yon Linn∈或Carolus Linnaeus)在虫”类.“昆虫”一词才具有近代概念。 西方语言中,“昆虫”(entoma或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》(De animalibus insectis)中“昆虫”包
第一节 昆虫的概念
昆虫是自然界中最大的一个生物类群,汉语中,“昆”的意思之一是“众多”、“庞大”,而“虫”
字所指的范围甚广,在刘安、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21 9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或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》(De animalibus insectis)中“昆虫”包
括了节肢动物、环节动物、棘皮动物等;1758年,林奈(Carl yon Linn∈或Carolus Linnaeus)在
其巨著《自然系统》(systema naturae)第10版中所命名的昆虫纲Insecta里尚包括蛛形纲、唇
足纲等节肢动物。直到1825年,P.A.Latreille设立了六足纲Hexapoda,才将“昆虫”规范为
体躯分为头、胸、腹的六足节肢动物。
一、昆虫纲的基本特征
昆虫纲是动物界中最大的一个纲,所有的昆虫组成节肢动物门Arthropoda下的一个
二、昆虫纲在动物界中的地位
按照新近的分类系统,动物界Aaimalia可以分为33个门,昆虫纲属于节肢动物门
Arthropoda下的一个纲。在漫长的进化过程中,原始节肢动物逐渐形成蛛形纲、三叶虫纲、甲
壳纲、唇足纲、重足纲、寡足纲、结合纲及昆虫纲(图卜3)。
1.蛛形纲Arachnida体躯分成2个体段,头胸部和腹部。头部不明显,无触角,成蛛有4
对足,无翅.陆生,以书鳃、书肺或气管呼吸。此纲包括3个亚纲:蛛形亚纲Arachnoida、肢口
亚纲Merostomata及海蛛亚纲Pycnogonida,常见的有蜘蛛(图1-4A)、蜱、螨(图1—4B)、蝎等。
2.三叶虫纲Trilobita 体躯扁平,背部两条纵沟把身体分为3部分,故名三叶虫
(图1-4C)。三叶虫是一类灭绝了的最原始的海栖节肢动物,曾于寒武纪和奥陶纪盛极一时。
目前,已知化石三叶虫4 000余种。
3.甲壳纲Crustacea体躯分成头胸部和腹部2个体段。多水生,以鳃呼吸,触角2对,至少5对行动足,如虾(图1-4D)、蟹等。它们是节肢动物门中特殊的一类。
4.唇足纲Chilopoda体躯分为头部和胴部2个体段。胴部每个体节具1对足,其中第
1对足特化成毒爪,生殖孔位于体末第2节上。常见的如蜈蚣(图卜4E)、蚰蜒属于此纲。
5.重足纲Diplopoda体躯分为头部和胴部2个体段。体节除前方3、4节及后方1、2节
外,其他体节可见背板下由2节合并而成.所以大部分体节有2对行动足。马陆(图1—4F)是
本纲的典型代表。
6.寡足纲Pauropoda体躯11或12节,部分体节背面愈合,第3至第9节各有1对足(图
1—4G)。其初龄幼虫具3对足。
7.结合纲Symphyla与唇足纲相似,但第1对足不特化成毒爪,生殖孔位于体躯前端第
4节上(图卜4H)。此外.每1体节上常具l对刺突和1对能翻缩的泡.这与昆虫纲的双尾臼昆
虫极为相似。因此有人认为结合纲与昆虫纲的亲缘关系最为密切。
值得指出的是,关于节肢动物的起源、演化及分类等还没有统一的认识。但从演化的角度
来看,唇足纲、重足纲和结合纲可以看成均由甲壳纲演化而来,又通过结合纲演化到昆虫纲。
昆虫纲保留了结合纲的前3对足和最后1对附肢(昆虫的尾须),其他附肢都已萎缩。
三、昆虫的多样性
昆虫纲不但是节肢动物门中最大的一纲,也是动物界中最大的一纲,全世界已知动物已超
过1 50万种.其中昆虫就有110万种(即占70%以上),无论是个体数量、种的数量、基因数量,
它们在生物多样性中都占有十分重要的地位。 生物多样性(biodiversity)是一定空间内生物的变异性,通常包括遗传、物种与生态系统多样性3个层次。昆虫的多样性包括昆虫种类的多样性、个体的多样性、行为和生理的多样性以
及遗传的多样性等。
(一)昆虫纲繁盛的特点
总体而言,昆虫纲的繁盛主要表现在4个方面。
1.历史长 在追溯昆虫的起源中,人们找到最古老的化石昆虫,发现于中泥盆纪的岩石
内,换句话说,有翅昆虫在地球上的历史至少已有3.5亿年,而无翅亚纲的昆虫可能有4亿年
或更长的历史。
2.种类多 昆虫纲是动物界中最为繁盛的一个类群。近年的研究表明,地球上的昆虫可
能达1 000万种,约占全球生物多样性的一半。目前已经被命名的昆虫为110万种左右,占动
物界已知种类的70%以上。仅鞘翅目就已知35万种,而象甲科竟多达6万余种。估计中国
有昆虫60万~100万种,而目前仅记载7万种左右。
3.数量大 同种昆虫的个体数量有时可能很大,特别是一些重要的农林昆虫更是如此。
如我国历史上成灾的东亚飞蝗迁飞时可遮天蔽日,旬Et不息。非洲的沙漠蝗Schistocerca
gregaria(Firskdl)最大蝗群可达500 1 200 hm2,遍及65个国家和地区,个体有7亿~20亿
头之多;一棵树上可以有蚜虫10万头,一个蚂蚁种群可达50万个体,1 m3的土壤中可能有弹
尾目昆虫10万头。
4.分布广昆虫几乎分布于地球上的各个角落,从赤道到两极,从高山到海洋,甚至有些昆虫能分布于盐池、原油等特殊环境里。
(二)昆虫纲繁盛的原因
在生物进化的历史长河中,体躯庞大的恐龙及鼎盛一时的三叶虫等灭绝了.而昆虫家族却
一直保持着繁荣,其繁盛的原因主要有6个方面。
1.飞行 昆虫是无脊椎动物中唯一有翅的动物,也是动物界中最早具翅的一个类群。飞
翔给昆虫在觅食、求偶、避敌、扩散等方面带来了极大的好处。
2.繁殖力强 昆虫具有惊人的生殖能力。大多数昆虫产卵量在数百粒范围内,具有社会
性与孤雌生殖特性的昆虫生殖力更强。在特殊环境下,1只蜜蜂蜂后一生可产卵百万粒;有人
曾估算1头孤雌生殖的蚜虫若后代全部成活并继续繁殖的话,半年后蚜虫总数可达6亿个左
右。强大的生殖潜能是昆虫种群繁盛的基础。
3.体小大部分昆虫的体型较小,仅需很少量的食物便可完成发育。例如一片白菜叶能
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,可使食物成为它们的隐蔽场
所,从而获得了保湿和避敌的好处。
4.口器多样化昆虫口器类型的多样化.一方面避免了对食物的竞争,同时部分程度地改
善了昆虫与取食对象的关系,大大扩大了食物范围。
5.变态特性 已知的昆虫种类有88%行完全变态,大部分种类的幼虫期与成虫期个体在
生境及食性上差别很大,这样就避免了同种或同类昆虫在空间与食物等方面的需求矛盾。
6.适应力强 昆虫对自然界中的诸多不利因素(温度、饥饿、干旱和药剂等)均有很强的适
应力和适应形式。在不良环境条件下,昆虫可以通过休眠或滞育避免不良环境的影响,有些种
类可以在土壤中滞育几年、十几年或更长的时间,以保持其种群的延续。
(三)保护昆虫多样性的意义
生物多样性是地球生命经过几十亿年发展进化的结果,是人类赖以生存和持续发展的物
质基础。保护生物多样性,使生物资源能够持续利用,是当今社会迫在眉睫的一项全球性战略
任务。可以说,保护生物多样性就等于保护了人类自身,保护了人类生存和社会发展的基石。
昆虫一直在生态系统过程中扮演十分重要的角色,消失的物种不仅会使人类失去一种自
然资源。还会通过生物链引起连锁反应,影响其他物种的生存。无论从昆虫种类的数量还是个
体数量及生物量而言,昆虫在生物区系,特别是在动物区系中都起着十分重要的作用,对于物
种数占生物多样性近一半的昆虫多样性的保护自然不可忽视。Morris(1991)曾断言:“人类当
今对昆虫的依赖比历史上任何时候都更为紧密”,这绝非夸张之辞。
据Wilson(1988)报道,目前生物物种灭绝的速度比以前自然灭绝速度快l 000~10 000
倍,如果不及时采取有效措施,全球1/4的昆虫在今后的几十年内将会面临绝种危机,到那时
生物多样性和人类赖以生存的地球环境将不堪设想。