同动作。将昆虫的前、后翅连锁成一体,以增进飞行效率的各种特殊构造称为翅的连锁器。昆虫前、后翅之间的连锁方式主要有以下几种类型(图1-15)。
翅抱型连锁 蝶类和一些蛾类(如枯叶蛾等),前后翅之间虽无专门的连锁器,但其后翅肩角膨大,并且有短的肩脉突伸于前翅后缘之下,以使前、后翅在飞翔过程中紧密贴接和动作一致。这类连锁也称膨肩连锁或贴合式连锁。
翅轭连锁 低等的蛾类如蝙蝠蛾科中的某些种类,前翅轭区的基部有一指状突起,称为翅轭,飞行时伸在后翅前缘的反面,前翅臀区的一部分叠盖在后翅上,将后翅夹住,以使前后翅保持连接。
翅缰连锁 在后翅前缘基部有1根或几根强大刚毛,称为翅缰,在前翅反面翅脉上有1簇毛或鳞片,称为翅缰钩。飞翔时翅缰插人翅缰钩内以连接前后翅。大部分蛾类属此种连锁方式。
翅钩型连锁 在后翅前缘中部生有1排向上及向后弯曲的小钩,称为翅钩,在前翅后缘有1条向下卷起的褶,飞行时翅钩挂在卷褶上,以协调前、后翅的统一动作。膜翅目蜂类及部分同翅目昆虫即属此种连锁方式。
翅褶型连锁 在前翅的后缘近中部有1向下卷起的褶,在后翅的前缘有1段短而向上卷起的褶,飞翔时前、后翅的卷褶挂连在一起,使前、后翅动作一致。如部分半翅目、同翅目昆虫等即属此种连锁方式。
四、昆虫的腹部
腹部是昆虫体躯的第3个体段,紧连于胸部之后。消化、排泄、循环和生殖系统等主要内脏器官即位于腹腔内,其后端还生有生殖附肢,因此是昆虫代谢和生殖的中心。
(一)腹部的基本构造
昆虫腹部的原始节数应为12节,但在现代昆虫的成虫中,一般成虫腹节10节,较进化的类群节数有减少的趋势。腹部多为纺锤形、圆筒形、球形、扁平或细长。腹部节间伸缩自如,并可膨大和缩小,以帮助呼吸、脱皮、羽化、交配、产卵等活动。腹节有发达的背板和腹板,但没有象胸节那样发达的侧板。在多数种类的成虫中,腹部的附肢大部分都已退化,但第8、9腹节常保留有特化为外生殖器的附肢。具有外生殖器的腹节,称为生殖节;生殖节以前的腹节,称为生殖前节或脏节;生殖节以后的腹节多有不同程度的退化或合并.称为生殖后节。 (二)腹部的附肢
成虫腹部的附肢附肢是外生殖器和尾图1-16 昆虫产卵器模式图 须。雌虫的外生殖器称为产卵器,雄性外生
A. 腹部末端数节的侧面观,示产卵殖器称为交配器。
器与生殖节的关系 B. 两生殖节1、外生殖器
(已分开)侧面观 (1)雌性外生殖器
基本构造 雌性外生殖器着生于第8、9
腹节上,是昆虫用以产卵的器官,故称为产卵器。它是由第8、9腹节的生殖肢特
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化而成的。产卵器一般为管状构造,通常由3对产卵瓣组成。着生在第8腹节上的一对产卵瓣称为第1产卵瓣或腹产卵瓣(腹瓣),其基部有第1载瓣片。着生在第9腹节的一对产卵瓣称为第2产卵瓣或内产卵瓣(内瓣),其基部有第2载瓣片。在第2载瓣片上向后伸出的1对瓣状外长物,称为第3产卵瓣或背产卵瓣(背瓣)。(图1-16)
产卵器的类型
直翅目昆虫的产卵器 产卵器主要是由腹瓣和背瓣组成的。蝗虫类的产卵瓣略呈锥状,将卵产在土内适当的位置。螽斯和蟋蟀类的产卵器为刀状、剑状或矛状,长而坚硬,可将卵产于植物组织或土壤中。
同翅目昆虫的产卵器 同翅目昆虫中除蚜虫类、蚧类外,都有发达的产卵器。产卵时,产卵器从鞘中脱出,将卵产于植物组织内。
膜翅目昆虫的产卵器 膜翅目昆虫产卵器的构造与同翅目昆虫基本相似。姬蜂类等寄生蜂的产卵器十分细长,可将卵产于寄主体内,胡蜂、蜜蜂等的产卵器的第1、2产卵瓣(腹瓣和内瓣)呈针状,基部与毒液腺相通,特化成能注射毒汁的螫针。这类产卵器通常已失去产卵作用。
鳞翅目、鞘翅目、双翅目昆虫的产卵器 这些目的雌虫没有由附肢特化的产卵瓣,只是由腹部末端几节变细,构成伪产卵器。所以这类昆虫的卵只能产在缝隙或动植物体表面。
根据昆虫产卵器的形状和构造的不同,不仅可以了解害虫的产卵方式和产卵习性,从而采取针对性的防治措施,同时还可作为重要的分类特征,以区分不同的目、科和种类。
(2)雄性外生殖器
多数雄性昆虫的交配器由将精子输入雌体的阳具及交配时挟持雌体的1对抱握器两部分组成。但构造较为复杂而且多有变化。
基本构造 阳具包括一个阳茎和1对位于基部两侧的阳茎侧叶。阳茎多是单一的骨化管状构造,是有翅昆虫进行交配时插入雌体的器官(图1-17)。
抱握器大多属于第9腹节的附肢。抱握器的形状有很多变化,常见的有宽叶状、钳状和钩状等。抱握器多见于蜉蝣目、脉翅目、长翅目、半翅目、鳞翅目和双翅目昆虫中。有些昆虫的抱握器十分发达,而有些种类则没有特化的抱握器。
图1-17 昆虫雄性外生殖器 各类昆虫的交配器构造复杂,种间差异
基本构造 也十分明显,但在同一类群或虫种内个体间
比较稳定,因而可作为鉴别虫种的重要特A. 腹部末端侧面观 B. 腹部末端后面观 征。
2、尾 须
尾须是由第11腹节附肢演化而成的1对须状外突物,存在于部分无翅亚纲和有翅亚纲中的蜉蝣目、蜻蜓目、直翅类及革翅目等较低等的昆虫中。尾须的形状
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变化较大,有的不分节,有的细长多节呈丝状,有的硬化成铗状。尾须上生有许多感觉毛,具有感觉作用。但在革翅目昆虫中,由尾须骨化成的尾铗,具有防御敌害和帮助折叠后翅的功能。 3、幼虫的腹足
广翅目、脉翅目、鞘翅目、鳞翅目、长翅目、膜翅目等的一些幼虫腹部,具有可行动的附肢,称为腹足。
鳞翅目和膜翅目叶蜂类幼虫具有典型的腹足。鳞翅目幼虫通常有5对腹足,分别着生在第3-6和第10腹节上。第10腹节的腹足又称为臀足。膜翅目叶蜂类幼虫的腹足为6-8对,有的可多达10对。幼虫的腹足呈筒状,构造简单。鳞翅目幼虫腹足末端生有成排的
图1-18 家蚕幼虫及其腹部的小钩,称为趾钩,趾钩的形状和排列形式是
附肢 该类幼虫分类最常用的鉴别特征(图1-18)。
腹足是幼虫的行动器官,在停息或取食时,A. 幼虫侧面观 B. 腹足的构造 用以握持植物茎叶等,以固定身体。叶蜂科C. 腹足的趾钩 的幼虫无趾钩,借此可以与鳞翅目幼虫相区别。
第三节 昆虫的体壁和内部器官
一、昆虫的体壁
昆虫等节肢动物的外骨骼长在身体的外面,而肌肉着生在骨骼内侧,因此,昆虫的骨骼系统称为外骨骼,也称体壁。体壁的功能是:构成昆虫的躯壳,着生肌肉,保护内脏,防止水分蒸发,以及微生物和其他有害物质的入侵,起保护性屏障作用。同时还是营养物质的贮存库,色彩和斑纹的载体。此外,体壁可特化成各种感觉器官和腺体等,参与昆虫的生理活动。 (一)体壁的构造:
由里向外可分为:底膜、皮细胞层和表皮层(图1-19) 1.底膜:或称基膜,皮细胞层下的一层薄膜。
2.皮细胞层:活细胞层,也称真皮层,是连续的单细胞层。主要功能是控制昆虫的脱皮作用;分泌表皮层;组成昆虫体躯的外骨骼以及外长物;分泌脱皮液,在脱皮过程中消化旧的内表皮,并吸收其产物、
图1-19 昆虫体壁构造模式图 合成新表皮物质;修补伤口;
分泌绛色细胞等。
3.表皮层:构造最复杂的一层,自外向内可区分为上表皮、外表皮和内表皮三层,其中贯穿许多孔道。
(1)上表皮:由护蜡层蜡层和角质精层组成,有的昆虫在蜡层和角质精层中间还有一个多元酚层。此层具有不透性。
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(2)外表皮:主要成分是几丁质鞣化蛋白及脂类化合物决定昆虫体壁具有坚韧性。
(3)内表皮:无色柔软,含有几丁质—蛋白质复合体,还有弹性蛋白,决定昆虫体壁具有曲折延展性。 (二)昆虫体壁的外长物
分为细胞性外长物和非细胞性外长物。
1. 细胞性外长物:有皮细胞参与形成的外长物
单细胞性外长物:由一个皮细胞所形成,周围有一个由皮细胞转化成的膜原细胞所包围,而且延伸到体壁表面,图1-20 昆虫体壁非细胞性外长物 在刚毛的基部形成毛窝膜,因此,刚毛能自由活动。(刚毛、A. 毛 B. 小棘 C. 刺 D. 距 E. 刚毛 F. 毒毛 鳞片、毒毛和感觉毛)。 G. 鳞片 多细胞性外长物:刺和
距。体壁向外突出成中空的刺状物,基部固定在体壁上不能活动的称为刺;基部周围以膜质部分和体壁相连,可以活动的称为距。
2. 非细胞性外长物:指没有皮细胞参与,仅由表皮层外突形成的外长物(小毛、小刺和仅由外表皮形成的固毛等)(图1-20)。 (三)皮细胞腺
昆虫体壁的皮细胞,一般都有一定的分泌作用。有些昆虫在虫体某些部位的皮细胞特化为某种腺体,按照腺体的分泌物和功能可分为以下几种:
涎腺 为一对多细胞腺体,位于头内或伸至中胸,能分泌涎液湿润和消化食物。
丝腺 鳞翅目幼虫的丝腺由涎腺特化而来,能分泌丝质,如家蚕,柞蚕等 蜡腺 在同翅目昆虫中,不少种类具有蜡腺,几乎分布于全身各部分。 胶腺 紫胶虫是我国有名的产胶昆虫,身体上具有胶腺,能分泌虫胶或紫胶,在工业上用途广泛。
毒腺和臭腺 有些昆虫在遇到敌害时,能分泌毒液或臭液以抵御敌人。如胡蜂的螯针,内连毒腺,可以蜇刺外敌。
蜕皮腺 昆虫的幼虫期,在皮细胞层内有皮细胞特化而成的蜕皮腺。在幼虫蜕皮之前,此腺体因受到前胸腺分泌蜕皮激素的激化,致使腺体膨大并分泌蜕皮液,其中含有蛋白分解酶,能消化大部分内表皮消化溶解,以便脱去旧表皮。 二、昆虫的内部器官 (一)昆虫的体腔和内部器官相互位置
体腔 体壁包围着整个体躯,里面形成一个相通的体腔,所有的内部器官部位于这个体腔内。由于背血管是开口的,血液循环是开放式的,体腔中存在着血液,各器官都直图1-21 雌性蝗虫内部体躯纵剖面,
示内部器官的相互位置 14 接浸没在血液中,这不同于脊椎动物的体腔,所以这样的体腔称为血腔(所有的节肢动物都具有血腔)。
昆虫的体腔由肌纤维和结缔组织构成的膈膜在纵向分隔成2-3个小腔,叫血窦。位于腹部背面、背血管下面的一层膈膜,称背膈;背膈背面的体腔称背血窦,由于背血窦内有心脏,又称围心窦。在蜉蝣目、蜻蜓目、膜翅目、鳞翅目和双翅目等昆虫的成虫中,位于腹部腹面、消化道下方还有一层膈膜,称腹膈;腹膈与背膈间的体腔内因有消化道、排泄器官、内生殖器官和脂肪体等大部分内脏,叫围脏窦;腹膈腹面的体腔叫腹血窦,又因腹血窦内有腹神经索,所以亦称围神经窦。除蝗虫等少数昆虫的背膈上面没有孔隙外,绝大多数昆虫在背膈的侧缘常有孔隙,是背血窦与围脏窦之间血淋巴的通道,同样在腹膈的侧缘也常有孔隙,为腹血窦与围脏窦之间血淋巴的通道(图1-21)。 (二)昆虫内部器官的构造和功能
1、循环系统 主要器官为背血管(是主要搏动器,推动血液循环)。昆虫的循环系统属开放式,血液循环于体腔内,浸浴着所有的组织与器官。昆虫循环系统的主要功能是运送营养物质和激素到相应的组织与器官或作用部位,并将代谢产物输送到其他组织或排泄器官,维持正常代谢活动,对外物侵入产生免疫反应等。
2、消化系统 昆虫的消化系统包括一条自口腔至肛门、纵贯于血腔中央的消化道,以及与消化有关的唾腺。消化系统的主要功能是摄食、吞咽、消化、吸收和排泄,并兼具有调节体内水分和离子平衡的作用。
消化道的中肠是消化吸收的主要部位,因而中肠液pH值对胃毒剂的融解、游离、分解和吸收有很大影响。了解中肠液的pH值对胃毒剂的选用有指导意义。杀螟杆菌、青虫菌、松毛虫杆菌,一般被认为对昆虫致毒的主要原因是细菌产生的伴孢晶体,是一种有毒的蛋白质,在碱性溶液中易于溶解,因而对中肠液偏碱性的鳞翅目幼虫防治效果就比较好。
3、排泄系统 主要为马氏管、脂肪体。马氏管一般着生在消化道的中后肠分界处,脂肪体包围在内脏器官的周围。昆虫排泄器官的主要功能是排弃代谢废物,维持体内盐类和水分的平衡,保持体内环境的稳定。
4、呼吸系统 昆虫的呼吸系统又叫气管系统,是由外胚层内陷形成的气门、气管和微气管组成。呼吸系统的主要功能是将O2输送到需氧的细胞、组织或器官,由微气管进行直接交换,同时排出新陈代谢产生的CO2和H2O。
昆虫的呼吸依靠气管直接从空气中吸收氧气,因此空气中的毒气也随着空气进入虫体,使其中毒死亡,这就是熏蒸杀虫剂应用的基本原理。毒气进入虫体与气门的关闭情况关系极密切。因此在使用熏蒸剂时,必须考虑到影响呼吸强弱和气门开或关的各种因素。
昆虫的气门一般都是疏水性的,水分不会侵入气门,但油类物质却极易进入。乳油剂的杀虫作用,除了直接穿透体壁外,大量的是由气门进入虫体。因此,乳油剂是应用广泛且杀虫效果好的剂型。此外,如肥皂水、面糊水等,可以机械地将气门堵塞,使昆虫窒息而死。
5、神经系统 昆虫的神经系统来源于外胚层,属腹神经索型,包括中枢神经系统、周缘神经系统和交感神经系统3部分。它是昆虫信息处理和传导的中心,协调昆虫自身的生命活动,调控昆虫对复杂环境的反应。
昆虫有机体的一切行为和机能的信号传递,完全靠神经系统的传递介质――乙酰胆碱和乙酰胆碱酯酶,一旦介质的活性受到抑制或降低,昆虫有机体的生命活动就会受到威胁或者死亡。很多高效杀虫剂都是神经毒剂,
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