(一)兴旺的昆虫家族

 

  小小昆虫虽不起眼,却无处不在,无论在城市、乡村、山野,还是在空中、陆地、水里,你都会找到它,可以说地球上的任何角落都有昆虫的身影。现在世界上有名有姓的昆虫已有100多万种,而已知的所有动物也不过在150万种以上。不难看出昆虫种类竟占了动物界的2/3。仅我国就有25万~30万种昆虫。经昆虫学家调查研究后推测,存在于地球上的昆虫可能有300万种。毫无疑问,昆虫是动物界中最兴旺发达的大家族。

  1.家族的诞生与演变

  三亿五千四百万年前,昆虫是第一批出现在陆地上的动物,比鸟类整整早了一亿九千五百万年,在那段漫长的时期内,只有昆虫在天空中飞翔。据专家考证,昆虫是从古生代的泥盆纪开始出现的,可是地球存在至今已经历过无生代、始生代、原生代、古生代、中生代和新生代6个时代,而我们人类的出现才仅仅有300多万年。相比之下,昆虫称得上是一个古老的动物家族了。

  昆虫在经历了亿万年的漫长历史,生生息息演变和发展至今,成为最兴旺发达的大家族,追根究底有其独特的种族发展史。昆虫最早起源于水生节肢动物的多足纲的综合类初期幼虫,是寡节的六足型式。后经漫长的演化,通过了各个地质时期特定环境的影响,由水生至陆生,使得它们的新陈代谢类型、相应功能和身体构造都发生了巨大的变化,并形成了各种变态类型,从而从低级演变、进化至高级阶段,才逐渐分化成为现在我们所看到的各种各样的昆虫类群。

  原始昆虫的模样不同于现代昆虫,它们从出卵后的幼期到成虫期,除了性逐渐成熟和体节数增加外,体躯与体态基本一样,体躯无翅,腹足尚未完全退化,有的则特化为跳器,而这些原始特征在现在低等的无翅亚纲昆虫中仍可见到。如增节的发育方式在原尾目中仍然保留;外口式口器和齐全的腹部附器在缨尾目中继承了下来。它们的生命发育变化均属于不完全变态。

  有翅昆虫的出现,约在古生代的石炭纪初期或泥盆纪末期,那时树木森林已高大茂盛,气候温暖、湿润,对昆虫生存繁殖极为有利。而这一时期温暖的气候主要出现于北半球,而南半球的气候却是寒冷干旱的。到了石炭纪末期,两半球的气候发生了变化,从温暖湿润转变为寒冷干旱,这样就导致有翅昆虫的成长和幼虫的生活不能协调,二者的发育产生了分化:成虫的某些性状,如翅肌等在幼期被抑制,从而产生了一个新的虫态——蛹态,昆虫的完全变态由此宣告出现。蛹态的出现是非常重要的,它使昆虫的翅由原来外生转变为内生,翅肌由原来幼期发生转变为蛹期发生,而使昆虫向更高级演化。因此,石炭纪中期是昆虫演变最快的时期,许多种形态不同的昆虫相继出现。

  2.家族的庞大谱系

  昆虫多子多孙,鼎盛兴旺,这样一个大家族在动物界有它特定的分类位置和谱系。按其亲缘关系起源和身体结构特点,昆虫定位于节肢动物门里的一个宠大分支——昆虫纲。在昆虫纲这个世界里,形态各异,千差万别的100多万种昆虫各具特色,各显神通,你争我夺,热闹非凡。

  那么如此众多的昆虫,人类该如何去区分和认识它们呢?科学家们苦心研究,按照它们的起源、亲缘关系、进化历程,从它们的身体结构、体形体态、翅的有无、生活习性等方面进行分析对比,找出相同与不同之处,科学地建立了昆虫的家族谱系——昆虫纲。昆虫纲被划分为两个亚纲:较低等的无翅亚纲和相对高等的有翅亚纲。在亚纲下又分出了总共33个昆虫目,而我国已有32个目(尚缺重舌目)。昆虫谱系的层层建立与分类法同其他生物一样,如同走台阶一般,在目以下又逐级往下分出科、属和种,有的还有亚种。在两级之间也有“亚”一级的,如亚纲、亚目等等。这样每种昆虫不仅有了一个自己的姓名,即学名(属名+种名+命名人,均用拉丁文表示),而且还有了自己的分支家族谱系。如中华蜜蜂,其分类的家谱位置为昆虫纲,有翅亚纲、膜翅目、细腰亚目、蜜蜂总科、蜜蜂科、蜜蜂亚科、蜜蜂属、中华蜜蜂这一种。

  通过查看昆虫的家族谱系,各种昆虫间的相互亲缘关系、分类地位便一清二楚了。据统计,已记载的100多万种昆虫分属于10多万个属中。就种类多少而言,其中鞘翅目昆虫,又称甲虫,不仅是昆虫纲,也是动物界中最大的一目,已知种类有30万种以上,占昆虫种类的40%。昆虫纲中第二大目为鳞翅目,所有的蝴蝶和蛾类都属此目,有14万种以上。双翅目昆虫包括蚊、蝇、虻,种类和个体数量均很多,也是昆虫纲中的大目。半翅目昆虫通称椿象,世界已知约3万多种,也算昆虫中一个较大的类群。

  3.成为旺族之奥秘

  昆虫家族不仅种类众多,立居榜首,而且个体数量之宠大难以想象,恐怕也是世上独一无二的。有人做过统计,例如善群飞的非洲沙漠蝗虫,个体数可达7亿~20亿之多,总重量约1250~3000吨,群飞覆盖面积可达500~1200公顷;一个蚂蚁群体的个体数可多达50万个。

  昆虫家族为什么会如此兴旺发达、盖世无双呢?其奥秘就在于:

  (1)有翅能飞翔。昆虫是无脊椎动物中唯一有翅的类群,是最早在陆地上飞行的动物。由于有翅膀,使它们在避敌、觅食、求偶和分布等方面比陆地动物要技高一筹。

  (2)体躯较小。比起其他节肢动物和高等动物来,昆虫的体型一般都较小,有的甚至体长只有0.25毫米,如鞘翅目缨甲科的某些种类。娇小的身躯给昆虫带来两个好处:一是需食量不大,如米象有一粒米就可饱餐一顿,一滴露珠便可止渴;二是利于藏身避害,一块小石子既可遮风挡雨,又能躲避敌害。

  (3)繁殖力惊人。昆虫的繁殖速度很快,如有的种类10天左右即可繁殖1代。繁殖量大,昆虫一般都是一雌多卵、多仔,繁殖1代往往成百上千,对于传宗接代、兴旺家族十分有利。

  (4)口器类型多。昆虫在与寄主植物长期进化过程中,由于不同种类的食性各异,口器特化成多种类型,有咀嚼式、刺吸式、虹吸式、舐吸式、锉吸式、嚼吸式,使得昆虫能各取所需,大大改善了它们的取食质量和范围,利于生存。有的昆虫甚至可以取食画笔、尸体、辣椒、糖、烟草、鸦片、冰砖等。

  (5)较强的适应性。几乎没有什么其他的动物能与昆虫的抗逆、适应性相比。即使在非常罕见的恶劣条件下昆虫都能生存。科学家们曾在高温酷暑的赤道区、在地下极深的洞穴、在海拔6000米的岩石上、在高达49℃的温泉中都发现过昆虫。有人在常年冰山积雪的两极也发现了昆虫,在南极找到了40多种昆虫,在北极发现过熊蜂、甲虫、飞蛾和蝴蝶等。在极浓的盐池中发现一种水蝇幼虫生活。甚至在地下喷出的原油中找到了一种石油蝇幼虫。

  (6)一生多变态。无论是完全变态还是不完全变态的昆虫,由卵、幼虫、蛹至成虫,在各不相同的虫态中,各自均有其代谢、取食与生境特点,利于取食生存和避敌。如蜻蜓,它的雉虫水生,而成虫却陆生。

  (7)防身善变。昆虫属变温动物,可随外界环境温度而对自身体温进行调节。同时还具有多种多样的防身自卫本领,如拟态、释放毒液、臭气等,从而保护自己,逃离险境。

  4.昆虫的生命奇迹

  从前述我们已经知道,自昆虫诞生以来,经过了长期演化和发展,才成为如今最兴旺的家族。然而,在它们生生世世极其漫长的岁月中,生存与发展的道路并非一帆风顺,而是充满坎坷,甚至死里逃生,令人惊心动魄。经专家论证,昆虫经历了地球史上几次大规模的生物灭绝灾难,尤其是二叠纪灾变和白垩纪晚期灾变,恐龙和其他半数的生物惨遭灭绝,但当时昆虫家族的80%却奇迹般地侥幸生还,生存至今。它们为什么会以相对小的生命代价远离灾难、安然无恙地度过了两次史无前例的生物浩劫呢?

  美国的两位考古生物学家拉班德拉和斯宾考斯基,在对1000多个已灭绝和现存的昆虫化石和标本进行研究后,在全球顶级杂志《科学》上郑重指出,昆虫灭而不绝的秘密在于其顽强的耐久性,即高度抗灭绝性,这种本性是与生俱来的。在其他动物种群全部死亡的时候,至少昆虫家族很少被消灭。某些昆虫在体温降到冰点时,它们活动可能失常,但不会死亡;某种蝇类可以生活在纯盐和纯油中;谷象虫可以在纯二氧化碳中生存;另一些昆虫甚至在长期缺水状态下,亦能活动自如。甚至在火山爆发、地震、海啸、洪水等大灾难过后,往往最先重新定居下来的总是昆虫。这些特殊的耐久性是哺乳类动物所无法比拟的,亦是昆虫死里逃生的法宝。

  昆虫就是凭着它们自身超群的适应性和求生本领,经过漫长的历史长河,不仅顽强地生存了下来,而且成为最鼎盛的家族“主宰”着地球。难怪有位作家写道:“昆虫比人类较早出现,它们的顽强性或许会使昆虫比人类活得更远,这里有许多奥秘需要人类去揭示”。

(李国霞 乐文俊)