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第27章 世界之最(13)

嫌水毛,又可分为嫌水毛和亲水毛。是按蚊幼虫及生活在水中的一些昆虫所共有的。嫌水毛生长在水生昆虫的气孔周围,能阻止水进入呼吸系统。按蚊幼虫身体构造复杂的嫌水毛,能使幼虫漂浮在靠近水膜的表面。每一根嫌水毛是由中间的轴组成,有许多能折叠的瓣像扇子一样生长在轴上,当打开时,这些瓣便沿着水面张开,把幼虫的身体支持起来浮在水面上。在幼虫需要下沉时,扇形的瓣便折叠在一起,同时捉住一部分空气在水中贮藏起来,所贮藏的空气能帮助再一次浮起来时在水膜表面将瓣膜打开。嫌水毛表面张力的缘角接近于90度,因此毛遇水时不会潮湿,毛的沉人大于一半而破坏平衡,极易将毛由水中推出来。亲水毛的区别在于与水接触时,所谓表面张力的缘角几乎等于零,因此,毛遇水时便受到潮湿,毛沉入水中后,成平衡状态。

毒毛,在鳞翅目幼虫中也很普遍,是毒蛾科幼虫的一个重要特征,因此而得名毒蛾。毒毛的特点是腺细胞与一般类型的毛相连接,腺细胞的分泌物有毒,并且充满着毛腔。毛的尖端很细,当接触到幼虫时,毛刺穿过皮肤,尖端折断,毒液便流出来,注入对方皮肤里,造成痛痒发炎。

毒蛾幼虫腹部的第一至第八节的背侧各有两对突起,每个突起上生有许多毒腺细胞,上面生有大量毒毛。据说有一种盗毒蛾的老熟幼虫,它身上约有270万根毒针毛。还有人研究过一种褐尾蛾的幼虫,它的身体腹部的第一、二节背板上各有两个亚中区,上面生有许多瘤状突起,每个突起上有2根~7根中间空、尖端成箭头状的孔,当幼虫受到惊扰时,背上亚中区间的间隔向着体壁两侧伸展的肌肉收缩时,毒毛束互相歪斜以至接触,毒毛的尖端被折断,带有毒液的毛落到皮肤上,也会引起皮炎等疾病。

昆虫的变态本领长期以来,人类不能理解为何大部分昆虫会由一只像蠕虫的幼虫,变成带有翅膀、会飞、往往又非常美丽的成虫。如蝴蝶,就是由毛虫经魔术般的变化而来的。直到最近几十年,人们对于昆虫复杂的生命发展史才有了比较正确的了解,大部分昆虫这种不可思议的形态上的变化,叫做“变态。

所有昆虫的生命都由卵开始。昆虫产卵的能力差别很大,非洲的舌蝇一次只生一个卵;而白蚁的产卵能力实在大得很,一只白蚁,一天之内所产的卵,可以多至1万个。一个由300万只白蚁组成的白蚁群,可能全都是一只蚁后的后代。

大多数昆虫从虫卵里钻出来后,有两种生活方式。一种是卵孵化后成为一条小虫,称幼虫。

它大体上很像今后的成虫,只是不长翅膀,体形较成虫小,经过几次蜕皮后,逐渐长大,最后一次蜕皮后长出了翅膀,成为成虫,这种生长发育过程称不完全变态,如蟑螂、蟋蟀之类。另一种生活方式是,从卵里孵化出来的幼虫,和今后的成虫有显著的不同,它们幼虫和成虫生活在不同的生活环境里,养成不同的生活习惯。幼虫往往长着能咬东西的口器,而成虫所长的可能是吸管或者是能够刺穿物体的口器。幼虫腹部长的脚可能比成虫多,也可能根本没有脚,这些昆虫的幼虫还有其他名称:苍蝇的幼虫叫蛆,蝴蝶或飞蛾的幼虫叫毛毛虫。所有这些昆虫在变为成虫以前,都须经过一个称为“蛹”的中间阶段。像这种生长发育方式,称为完全变态。

完全变态昆虫的发育过程中有一个“蛹”的形态,蛹的外形看起来没有生气,甚至似乎静止不动。其实,它正在进行剧烈的改组活动。就拿蚕宝宝来说,小幼虫开始结茧化蛹后,幼虫的许多腹足正在消失,并要在胸部长出细长的成虫三对足,原来的会咬桑叶的口器,将变成会吸东西的卷曲型口器。同时,四只翅也要长出来了……因此,蛹是昆虫进行“以旧换新”变化的发育阶段,当蛹内部变化剧烈时,其体内大部分呈液体状态。

我们对于昆虫变态的整个过程,仍然没有完全了解。虽然这种变形的稀奇古怪的物质曾引起不少科学家的注意。可直到十多年前,科学家才对完全变态的两种生活方式起因的物质基础,有了一些发现。科学家发现,虫卵受精,卵细胞开始分裂死亡后,虫体胚胎内含有两套各自独立的特殊细胞群,一套在胚胎到幼虫发育阶段进行着控制生长的作用,而另一套暂时保存在体内特定位置,在幼虫蜕下最后一次皮时,才开始发生作用。

从蛹里出来的成虫并不是一下子已经长好,初时它身体柔软、无力。就飞蛾或蝴蝶而言,初出茧时它们的翅很小,就像折叠起来的降落伞。几分钟后,血液充涨和肌肉收缩使翅膀能像蓓蕾那样伸展开来。过了20分钟左右,飞蛾翅才展开到正常大小,不过仍然很湿很软。等到两个小时后,翅才能长结实,并显出全部的色彩。

有些成虫需要几天甚至几个星期,翅膀才能显出最美丽的色彩。当成虫飞起来之后,它已走到漫长的发育途径的尽头,此后再也不长了,再也不蜕皮了。成熟的虫体是一部繁殖机器,它们不吃东西,交配产卵后,便很快死亡。

昆虫的“气味语言”种类庞杂的昆虫栖生在地球上,同种昆虫之间究竟用什么方式来互相沟通“心意”呢?昆虫有没有“语言”?它们之间如何“交谈”?人类是否能够弄懂昆虫的“语言”,并利用它为人类服务呢?

人类早在19世纪就发现了飞蛾中的雌蛾不喊不叫,可雄蛾却知道它们在哪里,并从很远的地方飞来和它们相会。后来,生物学家查明:昆虫身上有特殊管道,专门向体外分泌一种能挥发在空气中的化学物质——外激素。这种激素只要有一丁点散发到空中,就能给同种昆虫传递有关信息。所以人们把昆虫的该种激素称为昆虫的“气味语言”。每一种昆虫都有自己的“气味语言”,它们只能“听”懂同类说的话。如蜜蜂对蚂蚁的“语言”就一窍不通。

科学家们经过详细的观察研究,已经初步弄清昆虫的“气味语言”有这样几类:繁殖期临近了,雌性或雄性昆虫就放出一种“气味语言”,招引同种的异性伙伴来交配,这种“语言”称为性激素。

当蜂和蚂蚁这些昆虫发现食物的时候,它们会用“气味语言”通知集合,招引同伴来共同享受;当它们受到敌人攻击时,它们也用“气味语言”发出求援信号;当遇到危险情况时,便用“气味语言”通知同伴警戒或逃跑……昆虫发出的“气味语言”远远不止这几类,因为现在我们知道的还并不多。

昆虫又没有鼻子,它们是怎样接收“气味语言”的呢?

科学家们利用各种电子仪器,如电生理检测器、电子显微镜、电子扫描显微镜、红外和微波接收器等,进行了精细的实验。结果查明,昆虫头上的两根触角就是它们的“鼻子”,这个鼻子能分辨各种气味,比人的鼻子灵敏亿万倍。触角上面生着密密麻麻的感觉毛,每根感觉毛连着感觉细胞,感觉细胞通过触觉神经和神经中枢保持联系。只要每立方厘米的空气中飘浮几百个、几个甚至单个的信息素分子,感觉细胞就会察觉,昆虫就会立即作出反应。各种昆虫的“鼻子”——触角是各式各样的。

喜欢养蚕的小朋友可以自己动手做个实验:把一只雄蚕蛾放入纱笼里,在离它十几米远的地方用手轻轻挤压雌蚕蛾的腹部,这时候就可看到雄蚕蛾朝雌蛾的方向扑扑振翅,如果撤去纱笼,它就朝雌蚕蛾直扑过去。如果把雄蚕蛾的触角剪掉,就是把它放在雌蚕蛾的近旁,它也无法找到雌蚕蛾。

昆虫世界里弥漫着种类繁多的“气味语言”,为什么每种昆虫只能“闻”到同类伙伴放出的“气味语言”,而对其他“杂声”充耳不闻呢?

科学家们对这个问题提出了各种不同的理论。有人认为昆虫的触角如两根电磁天线,能接受微弱的、一定波长的电磁波,由于各种信息的激素分子的化学结构不同,分子和原子的振动或旋转也不同,因而辐射出的红外线或微波的波长也不同,一种昆虫的触角天线只与同种昆虫的信息激素分子辐射出来的电磁波产生同步作用,所以能排除干扰,单闻“知音”。

昆虫的性激素究竟是一种什么样的化学物质呢?这是彻底弄清昆虫“气味语言”的关键问题。从本世纪30年代开始,人们已能从雌蚕蛾的腹部提取性激素并测出其化学结构。近年来,又发明了一些新装置,只用几十只昆虫、几微克性激素,在几分钟的时间内,就能弄清楚性激素的化学结构。

到目前,人们已经弄清了200多种害虫的性激素的化学结构,并且能够用人工方法合成约30多种害虫的性激素。人工合成的性激素具有引诱异性害虫的强大威力,所以叫做“性诱剂”。我国科学工作者这几年来研究了20多种农业害虫的性激素,并合成了杯铃虫和梨小食心虫等几种性诱剂。

性诱剂就像录有害虫“气味语言”的录音带一样,把这种“录音带”一放,异性害虫会飞来,人们就可以较容易地消灭它们。如把性诱剂和粘胶、捕虫黑光灯、杀虫剂等结合起来,当异性害虫“闻声”飞来参加“约会”的时候,它们就会自投罗网,粘在胶上落入灯下的肥皂水中淹死或被杀虫剂毒死。

还有一种更妙的方法:在一定范围内释放大量的性诱剂,使异性害虫一到这个地区后就迷失方向,觉得四面八方都好像有雌蛾的“声音”在喊“我在这儿”。结果到处乱找,错过了交配期。害虫的交配期很短,错过了时间,就不能再交配,也就断了后代。这样,人们就达到了消灭害虫的目的。

使用性诱剂防治害虫的好处是方法简单,用量少,成本低,威力大,不会误杀益虫,不会造成环境污染。所以,人们把性诱剂叫做无公害“农药”。我们相信随着生物科技的发展,它的应用范围一定会更大,性诱剂这个生物高科技产品在防治害虫上大显神威的日子一定不会太远了。

昆虫是怎样生活的昆虫的一生有些动物的一生要经过几十年,但昆虫的一生往往只在很短的时间里渡过。一般的昆虫一年就过完二三代,有的一年内能完成好多代,为害棉花的蚜虫,一年中就要过完20代~30代。有些种类完成一代需要一年或者稍长一点时间,如危害花生等农作物幼苗的黑绒金龟子,一年完成一代;危害桑树的天牛,二三年完成一代。但是,在这短短的时间内,它们要经过复杂的、有规律的变化,这是其他动物所罕见的。

昆虫由小到大,大部分种类都要经过几个不同虫态的变化,从卵里孵出幼小虫体的过程叫孵化。幼小虫体经过几次蜕皮,慢慢地由小长大,长到最大的时候叫老熟幼虫。完全变态的老熟幼虫在变作成虫以前,中间还有个蛹期。由老熟幼虫到变蛹的过程叫化蛹,蛹期它虽然不吃不动,但内部却发生着激烈的变化,因此蛹期是昆虫由幼,虫到成虫的转变阶段。最后蛹变成能跳会飞的成虫过程,叫做羽化。在变化过程中,卵、幼虫、蛹和成虫的形态都不相同,每个不同的形态叫一个虫态。

由于昆虫卵自身不能移动,成虫产卵的时候需要选择后代适宜生存的地方,一般把卵产在可以供应幼期吃住的寄主上。

不同种类的昆虫,产的卵也不相同,有的单粒散产,如危害大豆的天蛾;有的许多粒产在一起叫卵块,如玉米螟、粘虫的卵;有的许多粒产成一堆,如蝼蛄的卵。当卵成块或成堆产下时,常用种种方法加以保护,有的在卵块上覆盖有分泌物所形成的保护层,如苹果巢蛾的卵块;有的在卵块上覆盖着成虫身上蜕落的鳞毛,如三化螟和毒蛾的卵块;蝗虫则把卵产在分泌物所形成的泡沫塑料的卵袋里。卵的形状也各不一样,有的长,如白粉蝶的卵;有的圆球状,如花椒凤蝶的卵;有的扁形像个西瓜籽,如玉米螟的卵;有的许多粒在树枝上排列成环形。

不论哪种形状的卵,它们的构造大致相同,外面包着一层坚硬的皮,叫卵壳,起着保护的作用;靠近卵壳里面的一层薄膜,叫卵黄膜,里面贮藏着有营养的原生质和卵黄;中间有个细胞核,在适宜的温度下经过一段时间的发育,成为胚胎。

一般昆虫刚产下来的卵是白色、淡黄色和淡绿色的,过些时候变成黄色、灰色或者黑色,胚胎发育成熟之后,卵壳里的幼虫便用牙齿或头上的角、背上的刺把卵壳咬开或划破,先把头伸出来,然后全身爬了出来。

幼虫期是昆虫的主要取食阶段,一般这个阶段经历的时间比较长,为以后各虫期储备发育营养。幼虫老熟后,便停止取食,将消化系统中的食物残渣完全排出,进入隐蔽场所进行化蛹。

蛹期是昆虫发育过程中又一个相对静止时期。这时内部器官正进行着根本性的改造,先破坏掉幼虫时期绝大部分内部器官,以新的成虫形态器官来代替。蛹期完全不动或者少动。

有些种类的蛹外面包着一层东西,有的是老熟幼虫身体上分泌的粘液和泥土混合物,有的是幼虫老熟的时候吐出来的丝,这层东西叫作茧。家蚕作茧时,先在蔟上结好较稀的丝圈,然后再吐丝制作茧壁。先通过头上的吐丝突,在吐丝时有规律的不停摆动,形成一个个8字形小丝圈,这些丝圈相互靠拢,形成丝圈列,每个丝圈列由20个8字形的丝圈组成,一个丝圈列吐织完以后,幼虫便把足的位置有规律地移动一次,再开始吐织与前一丝圈列并列的丝圈列。茧的用途是保护蛹的安全,预防气候突然变化。

蛹的形状很多,大致可分为裸蛹、被蛹、围蛹三种。

成虫是昆虫一生中的最后一个阶段,主要任务是交配、产卵和繁殖后代。有许多种昆虫到达成虫时期后,生殖腺体已经成熟即能交配产卵,当完成生殖任务后即死去。但也有些种类的昆虫,刚羽化后大部分卵尚未成熟,还要经过取食,积累卵发育所需要的补充营养。

昆虫到了成虫期,样子已经固定,不再发生变化,这时雄、雌性的区别表现出来,雄的触角一般比雌的发达,感觉器较多,这些感觉器在较远距离嗅到雌性生殖腺所散发的气味而被诱来交配。

一只昆虫从卵孵化为幼虫,幼虫期要蜕几次皮,每蜕一次皮就增加一龄。昆虫为什么要蜕皮呢?因为昆虫不具备有高等动物的骨骼系统,在它们身体上担负着骨骼作用的构造是体壳,体壳兼有皮肤和骨骼两种作用。

由于这层皮的限制,当幼虫长到一定阶段虫体不能再长大,就要蜕掉旧皮,换上新皮才能继续生长。

前面说过,昆虫的一生要经过卵、幼虫、蛹和成虫(有的没有蛹)几个虫态。一只昆虫完成了这四个虫态,就算过完了一个完整的世代。危害白菜的白粉蝶,从成虫产下来的卵,经过吃青菜的幼虫,变成不能移动的蛹,最后羽化为会飞的白粉蝶,这就是菜青虫的一个世代。

不论哪种昆虫,一般说一年中发生的世代越多,危害的时间也就越长,危害的可能性也就越大。

昆虫为什么这么多在日常生活中,我们无时不在直接或间接与昆虫发生着关系。特别是春季到来之后、冬季到临之前这段季节里,昆虫数目特别多。

到目前为止,世界上已经知道的昆虫就有78万种,而且还以平均每年发现数千新种的速度增加着。为什么昆虫有如此之多呢?

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