(二)特异的虫体及本领

 

  昆虫这个古老的大家族,在历经了三亿五千多万年的漫长岁月、饱偿了风雨沧桑演化和发展至今,它们在所到之处,并非只是“观光游览”,而是想方设法地求得生存、建立和扩大自己的种群和家园。这些丰富多样、神采各异的昆虫种类,它们各自的美与丑、情与趣、好与恶、利与害,全部体现在自身独特的体貌、奇异的言行和非常的生活之中。在这样一个充满活力和神奇的昆虫世界中,无论是美丽的蝴蝶、轻盈的蜻蜓、机敏的蟋蟀、勤劳的蜜蜂,还是丑陋的跳蚤、讨厌的蚊子和蟑螂、成灾的蝗虫,它们都本领各异,独具魅力。

  1.虫体特异分三段

  世上的虫各种各样,你一定也见过不少,那么究竟什么样的虫才算是昆虫呢?在我们生活的周围,在你的人生旅程中,大多见过蚊子、苍蝇到处叮扰、传染疾病,令人讨厌和嫌弃;蝴蝶、蜜蜂、蜻蜓常在花丛里翩翩起舞,多姿多彩,让人赏心悦目;蝈蝈、蟋蟀、蝉常在夏秋季节高歌鸣唱,使人心旷神怡。诸如此类全都是人们司空见惯了的昆虫。如果你对它们仔细观察,对比分析就会发现,这些形态、色泽各异,行为习性不同的昆虫,都有共同的基本特点。这里可简明地归纳为:体分3段头胸腹,2对翅膀3对足,1对触须生头部,骨骼全部在体表,一年四季多变态,遍布全球旺家族。这也是昆虫纲最主要的特征。其中前四句是指昆虫成虫的外部形态特征的,后两句则是指昆虫的变态和众多的种类。

  根据昆虫的外部形态特征,你就不难将昆虫与其他虫类或动物区分开来了。比如善于结网的蜘蛛,家中凉席、地毯、或花盆上出现的肉眼几乎难以看见的微小的螨虫,蜇人的蝎子,草丛和石缝中的蜈蚣、马陆,甚至是水中游动的小蝌蚪、小虾、小蟹等等,它们虽然也或多或少地被视为虫子,但只要看看它们的足便明白了,除了小蝌蚪无足外,其余的足都多于3对,因此它们自然也就不属于昆虫家族了。

  2.本领超群花样多

  (1)体壁与体色。昆虫整个身体表面都硬化成体壁,这就是含有几丁质的外骨骼,也是它奇特的“皮肤”。这种象盔甲样的体壁,结构非常复杂,既坚硬又有弹性,具有不透水、防御和骨骼支撑等功能。同时,昆虫五颜六色的花纹和色彩也都是在它表面产生的。原来,不同昆虫的体壁,表面结构各有不同,当光照射在上面时即产生折射、反射及干扰,就产生了颜色,这种颜色叫结构色,如昆虫漂亮的金属光泽。有的颜色则是因体壁的色素化合物如黑色素、类胡萝卜素、蝶定素等,吸收某种光波而反射其他光波产生的,叫色素色,如蝴蝶绚丽多彩的翅色和斑纹。还有一种是由这两种色共同生成的。昆虫有了这样那样的颜色,就可吸引异性求偶、隐藏或示威避敌,还可避光保护自己。

  (2)触角感知。仔细观察过蝴蝶或蟋蟀等昆虫的人,一定会注意到它们头部有两根像“天线”一样的须,这就是昆虫的触角。它的形状各种各样(图1)非常奇特,因种而异。最常见的是丝状如蝗虫、蟋蟀等;棒状如蝴蝶;环毛状如雄蚊;具芒状为蝇类所特有;鳃状如金龟子等等。这形形色色的触角是昆虫重要的感觉器官,因为触角上有许多感觉器和嗅觉器,我们肉眼是看不到的,难怪它非常灵敏,既能感触物体、感觉气流,又能嗅到各种气味,甚至是远距离散发出来的。这种奇特“鼻子”的嗅觉功能,要远比人类的鼻子灵敏得多。这使昆虫“通讯联络”、觅食、求偶十分有利。对于水生昆虫,触角还有平衡身体、帮助呼吸之功效。

  (3)耳闻目睹。昆虫主要用复眼和单眼来审视这个世界。但是低等昆虫、穴居及寄生种类的复眼常退化。昆虫的复眼不同于我们人类的眼睛,它是由许许多多小眼组成,多的可达成千上万个。小眼的数目越多,复眼造象越清晰。如蜻蜓有28000只(彩图1),它的眼睛就很敏锐。小眼的基本构造与单眼相似,都是一个光接受器。昆虫就是通过这些眼睛来感受周围的光线变化,分辨不同的颜色。昆虫可以感受到紫外光,却不能识别红色,这点正好与人类相反。不过,昆虫的视力一般只限于较短的距离内,有的也可在数米内可看得见。离得远了就看不见了。

 

  大概很少有人注意到昆虫的“耳朵”。其实,昆虫的“耳朵”是隐蔽生长在虫体上的,没有固定的位置,通常称为听器。多呈膜状,为鼓膜听器,有在昆虫腹部的,像蝗虫、鸣蝉等;有长在腿上的,像蟋蟀、螽斯等;有长在胸部的,像仰泳蝽等;还有长在胸腹之间的,像夜蛾类。而听力最好的听器长在触角上,如雄蚊、豉甲等,其内有多达上万个感觉细胞,反应极为灵敏。

  (4)食性多样。昆虫取食各有千秋。大多数是植食性的,约占48%;肉食性占28%;寄生性占2.4%;腐食性占17%;还有一些尸食性;少数种类吃木材、吃衣服、吃烟草、吃纸张、吃皮毛等等。虽然都用口器取食,但是昆虫种类不同,取食的方式和食物类别也不同。昆虫口器的构造类型变异很大。常见的有咀嚼式,可以咬食、吞食食物,如蝗虫;刺吸式,用一组口针刺入寄主刺吸汁液,如蝉、蚊;嚼吸式,有嚼和吸双重功能,如蜜蜂;舔吸式,在口器端部有一对唇瓣可吸食食物,如蝇类;虹吸式,似旧式钟表的发条,平时卷曲于头下,取食时伸展探吸花蜜和露水,如蝴蝶。

  然而,有的昆虫虽然具有相同的口器,但食性却有较大差异。如同是虹吸式口器的蝶类,粉蝶吸食花蜜;淡紫蛱蝶贪吸树木被虫蛀后流出的酸汁;而紫闪蛱蝶爱吮吸墙壁上的砖和砂砾;华南双尾蛱蝶则专吮人尿与粪便;华北谷弄蝶在鸟粪中觅食等等。这些蝶类取食各有所爱,是因为各自在寻觅自身生长发育所必需的重要养分。

  别看昆虫口器五花八门,其中咀嚼式是最基本和最原始的,其他类型都是由此演变特化而来的。它的基本“构件”与人的嘴巴有点相似,是由上唇、下唇、舌、上颚、下颚组成,只是除了咀嚼式口器还可分辨出这几部分外,其余类型都已特化变样了。昆虫就是靠着它特有的多样类型的口器,使它的取食种类和范围大大扩展,增强了它们的生存本领。

  (5)特技飞行。昆虫是地球上最早在空中飞行的动物,也是独一无二的有翅无脊椎动物。昆虫的翅是在长期演变过程中,由胸部背板两侧向外扩展成侧背叶而逐渐发展形成的。一般用来飞翔的翅为膜质,其内通有气管、并延伸特化成的翅脉,将翅面支撑起来。昆虫的2对翅膀能够动作协调一致、十分有效地飞行,除了由强大的飞行肌控制外,与在前、后翅之间小巧的“连锁器”密切相关。后翅前缘向上卷折、或成翅钩列、或生出一根硬鬃,与前翅后缘向下的卷褶钩合连锁。许多昆虫2对翅的形态和质地有所不同。如甲虫、蟋蟀、蝗虫等为前翅较小,骨化成鞘翅或皮革质,后翅较大、均较发达为膜翅。前翅一般有保护身体和后翅的作用。

  当昆虫伸展翅膀、振翅飞翔时,不仅在空中能自由飞翔,而且还可以像鸟翅一样上下拍动、倾斜转动,当落下后还可向后折叠起来,其中翅基部小小的翅关节起了相当重要的作用。小小昆虫飞行本领的确高超,翅在飞行时的运动非常复杂。通常翅尖划出与虫体相应的轨迹形成一个和驱体的纵轴斜交的长8字形。科学家发现,一般翅型狭长、转动幅度较大的种类飞行较快。昆虫的飞行速度主要取决于震翅频率。昆虫高频率的震翅,着实令人难以想象,如蜜蜂180~203次/秒,蠓则高达1000次/秒左右,就连频率较低的凤蝶也有5~9次/秒,是其他动物所望尘莫及的。昆虫飞行时速差别较大,飞行较慢的家蝇,仅为8公里,蝶类和蜂类约为20公里左右;蜻蜓和天蛾可高达40多公里,是飞行优胜者。

  昆虫群飞,也是昆虫飞行的一大“景观”。无论池塘岸边的蚊群、蜉蝣的群飞,还是令人恐惧的蛰蜂群袭来;无论是蜻蜓空中优美的群舞,还是蝗群铺天盖地的蔽日阴霾,都各有特色。人们最常见的蜻蜓是少有的空中特技飞行员,它们往往少则三五成群、多则成千上万群集飞翔,上下起伏、快慢有别、错落有致、你追我赶,甚至会空中翻转,十分美观好看。它们以30~50次/秒的翅震速度、10~20米/秒的高速飞行。有时可连续飞行数百里不降落。据1998年7月《新民晚报》就有两次报道,千万只蜻蜓一片片地出现于傍晚,在上海浦江两岸成群飘飞,遮天蔽日。飞行高度竟高达20多层楼,直到天黑以后才渐渐消失。这种罕见的壮观景象,曾使不少市民驻足观望,大为惊奇。更有甚者,在南汇的芦潮港东海面,曾出现大群大群的红蜻蜓,群飞狂舞,扑向渔民,还干扰了渔民作业。群飞个体数最多的可能要数飞蝗了,如非洲的沙漠蝗群飞行面积可覆盖500~1200公顷,个体数高达7亿~20多亿,实在不可思议。

  (6)“之”字行走。昆虫的3对足是如何协调一致、行走自如的呢?科学家用步行甲做试验,观察到它们是以“三角形支架”结构交替前行的,即胸部一侧的前、后足与另一侧的中足组成一个“三角形支架”,当这样的一个“三角形支架”同时起步向前,再落地后的同时,另一个“三角形支架”立即起步,相互轮换周而复始,就可使昆虫不断前行,快步如飞了。昆虫这样行走出的路线并非是直线,而是呈“之”字形的。有的昆虫能以每小时3公里的速度行走,被称为“竞走冠军”。当然,也有的昆虫足已发生特化,派作它用。如跳蚤、蝗虫的后足膨大特化成跳跃足;螳螂的前足像一把折刀为捕捉足;蝼蛄的前足像把铲子为挖掘足;龙虱的足象船桨为游泳足。这些足的变化是不是很有趣?这就是昆虫为了生存所做的适应性变异。

  (7)“一器”多用。昆虫的外生殖器通常着生于腹部第8~9节,是由原来的附肢特化而成的。雄虫特化为交配器,专用于交配,不过它的结构特点常被用于昆虫的分类鉴别。雌虫特化为产卵器,多数呈产卵瓣状,如蝗虫、椿象、蜜蜂等;有的则呈一个细长的套叠管子,称为产卵管,如蝶、蛾、蚊、蝇、甲虫等。然而,膜翅目的昆虫如胡蜂、蜜蜂的产卵器已不用于产卵,而特化为专门用来蜇刺、注射毒液的器官,平时缩入腹部藏而不露,蜇刺时却异常凶狠快速刺入被害者的皮肤内。

  3.虫才辈出各显神通

  在昆虫这个庞大家族中,有“真才实干”的种类数不胜数,堪称之最的昆虫也有不少,它们的神奇之处,一定会令你耳目一新。

  蚂蚁和蜜蜂大家都不陌生,它们均属于膜翅目,可它们的独到之处并非人人知晓。蚂蚁是力气最大的昆虫,它可支撑其体重的300倍,是当之无愧的“吉尼斯记录”大力士。蜜蜂是最勤劳的昆虫,它一出生就不辞辛苦地到处寻觅花蜜,直到死亡。蜜蜂要采集2000朵花的蜜腺(彩图2),才能生产出一茶匙的蜂蜜。

  每逢夏季蚊虫叮咬令人厌烦,司空见惯。然而,你可知蚊子还是对人类危害最大的昆虫,它可导致每年约300万人死于其传染的疟疾、黄热病等疾病。有一种叫小蚋的昆虫,它的振翅速率最快,翅膀每分钟拍动6万次。蚊和蚋均属于双翅目昆虫。

  在鳞翅目昆虫中,有神奇本领的要属天蛾和桑虫了。天蛾是嗅觉最灵敏的昆虫,雄蛾可以在十几公里以外嗅到雌蛾散发出的性信息素。同时天蛾幼虫是食量最大的昆虫,它在出生1个月内可吃掉比它体重重8万倍的东西。桑虫可纺出长达1公里多长的单条纤维。

  蟑螂,又称蜚蠊,是最古老的昆虫,属于蜚蠊目。在长达2.5亿年的进化中,它们的外型几乎没什么改变。此外,热带蟑螂是移动最快的昆虫,每秒钟可以移动40~43倍身长的距离,约130厘米左右。

  跳蚤属蚤目昆虫,是著名的跳远冠军,它一跳就是其体长的200倍。而直翅目的一种飞蝗是持续飞行本领最大的昆虫,可以连续不停地飞行9小时。

  最小的昆虫是北美的一种鞘翅目缨甲科的小虫,身长不超过0.25毫米,可直接穿过一个针眼。最大的昆虫是产于印尼的竹节虫目的大竹节虫,其翼间宽达330毫米。

(李国霞)