第二章昆虫生物学.

昆虫生物学第二章昆虫生物学昆虫生物学是研究昆虫的个体发育史和年生活史的科学个体发育史(Lifecycle),即从卵发育至成虫死亡的个体发育过程。年生活史(Lifehistory),即昆虫在一年中的发育经过（从越冬虫态开始-次年越冬结束）。昆虫生物学的研究，对昆虫分类和演化的理论研究，以及在害虫控制、资源昆虫利用等方面均具有重要意义。主要内容第一节昆虫的生殖第二节昆虫的发育和变态第四节昆虫的习性第三节昆虫的世代和生活史第一节昆虫的生殖昆虫繁殖的特点主要表现在繁殖方式多样化，繁殖力强，生活史短和所需的营养少。主要的繁殖方式：两性生殖孤雌生殖多胚生殖幼体生殖胎生一、两性生殖这是绝大多数雌雄异体昆虫的生殖方式，必须雌雄交配，卵子受精之后，受精卵才能发育成新的个体。根据雌虫产出后代的虫态，可将两性生殖分为卵生和胎生两种类型。卵生是指雌虫产出的后代个体虫态是卵，也就是说昆虫的受精卵排出体外后尚需经过一定时间才能发育成新个体，这是绝大多数昆虫的生殖方法。昆虫的卵生，在正常情况下是两性生殖，许多昆虫未经交配就不产卵，即使产出，卵也不能发育。胎生是指雌虫产出的后代个体虫态是幼体，也就是说昆虫的受精卵在母体内即行孵化成为幼体，尔后脱离母体继续生长发育。卵生胎生经常性孤雌生殖孤雌生殖又称单性生殖。它的特点是雌虫不经交配或所产生的卵不经受精就能发育出新个体。二、孤雌生殖也称永久性孤雌生殖，这种生殖方式在某些昆虫中经常出现，而被视为正常的生殖现象。其特点是：雌成虫产下的卵有受精卵和未受精卵两种，前者发育成雌虫，后者发育成雄虫。蜜蜂以及多数膜翅目种类，未经交配或没有受精的卵，能成长发育为雄虫，称为产雄孤雌生殖。一些介壳虫、蓟马等，很少雄虫或从未有雄虫，未经交配所产下的卵，均能正常发育为雌性或绝大部分为雌性的成虫，这称为产雌孤雌生殖，简称孤雌生殖。周期性孤雌生殖又称循环性孤雌生殖。这种生殖方式的特点是：昆虫通常在进行1次或多次孤雌生殖后，再进行1次两性生殖。这种以两性生殖与孤雌生殖交替的方式繁殖后代的现象，又称为异态交替或世代交替。例如蚜虫，从春到秋都连续以孤雌生殖繁殖后代，只是在冬季来临之前才产生雄蚜，雌雄进行交配，产下受精卵越冬。偶发性孤雌生殖两性生殖的的昆虫，偶尔一些未受精的卵也能孵化出新个体的现象，为偶发性孤雌生殖。大多数行孤雌生殖的昆虫中都间有两性生殖世代。三、多胚生殖一个成熟的卵，可以发育成多个(2~2000个)新的个体，这种生殖方式称为多胚生殖。其后代性别取决于卵是否受精，受精卵发育为雌性，未受精卵发育为雄性，多见于一些内寄生性的蜂类多胚生殖是对活体寄主的一种适应，因为在通常情况下寄生性昆虫并非都能容易找到合适的寄主，而多胚生殖使得其一旦找到理想的寄主便可产生较多的后代。四、胎生胎生胚胎发育在母体内完成，由母体产出幼体。根据幼体在母体内获得营养的方式，可分为：卵胎生、腺养胎生、伪胎盘胎生和血腔胎生①卵胎生：胚胎发育所需的营养全部由卵供应，卵在母体内孵化，孵化不久的幼体就离开母体，如麻蝇。②腺养胎生：胚胎发育的营养由卵供给，但幼体寄居于“子宫”内，附腺供给幼体营养，幼体离开母体即化蛹，又称为蛹生，如虱蝇、蛛蝇。③血腔胎生：卵巢破裂，胚胎发育在血腔中进行，胚胎直接利用母体血淋巴中的营养物质进行发育。如捻翅目和瘿蚊科的一些种类如瘿蚊。④伪胎盘生殖：卵无卵黄和卵壳，胚胎发育所需的营养依靠伪胎盘从母体中吸取如蚜虫。五、幼体生殖一些昆虫种类还处于幼虫阶段就进行生殖的现象，称幼体生殖。卵中孵出的幼虫靠吃母体组织生活，以后破母体而出营自由生活，它既可以认为是一种胎生也可以是一种孤雌生殖。幼体生殖主要出现于瘿蚊科昆虫中，如瘿蚊在夏季产生雌、雄蛹，成虫羽化后交配产卵，行两性生殖，而其余季节则行幼体生殖，因而也是一种世代交替现象。小结掌握和理解：两性生殖，孤雌生殖，伪胎盘生殖，多胚生殖，世代交替的含义及特点第二节昆虫的发育和变态昆虫的个体发育，指从受精卵开始至成虫性成熟能交配产生下一代为止的整个发育过程。它分为两个阶段：第一阶段称胚胎发育，它是在卵内完成的，所以又称为卵内发育，至孵化为止；第二阶段称胚后发育，这是从卵孵化开始至成虫性成熟为止，它包括幼虫期、蛹期和成虫期。昆虫在个体发育过程中，特别是在胚后发育阶段，随着生长发育“量”的积累，而在外部形态和内部器官等方面也发生着周期性“质”的改变的现象，称为变态。一、昆虫的变态根据成虫与幼虫体态的分化、翅的发生，以及幼虫期对环境的适应等，可把昆虫的变态分为增节变态、表变态、原变态、不完全变态、完全变态等5大类型。其中不完全变态和完全变态是昆虫最主要的变态类型。无翅亚纲增节变态（原尾目）表变态（弹尾目，双尾目，缨尾目）有翅亚纲半变态渐变态过渐变态完全变态，复变态不完全变态原变态（蜉蝣目）外翅部内翅部类别又称为直接变态。一生经过卵期——幼虫期——成虫期3个发育阶段，其特点是：翅在幼体的体外发育，成虫的特征随着幼虫期的生长发育逐渐显现出来。是有翅亚纲外生翅类最主要的变态类型。其中又可分为半变态、渐变态和过渐变态3种亚型。（一）不全变态⒈半变态（蜻蜓目）产卵羽化交配孵化特点：•①幼体与成体形态、习性不同（幼期水生，成虫期陆生）。这类昆虫的幼体特称稚虫。•②共性（不完全变态的特点）⒉渐变态特点：•①幼体与成体形态、习性非常相似。区别是个体大小、翅芽发达程度、性器官成熟程度等。这类昆虫的幼体特称若虫。•②共性（不完全变态的特点）包括直翅目、竹节虫目、螳螂目、蜚蠊目、革翅目、等翅目、啮虫目、纺足目、半翅目等昆虫。⒊过渐变态特点：•①与渐变态很相似，所不同的是末龄若虫阶段不吃不动，类似于全变态类的蛹期，故特称为“拟蛹”或“伪蛹”。是由不全变态向全变态进化的过渡类型。•②共性（不完全变态的特点）包括在缨翅目、同翅目粉虱科和雄性介壳虫。（二）全变态一生经过卵期——幼期——蛹期——成虫期4个发育阶段。特点是幼体与成虫期在形态、行为和习性、栖境等方面完全不同，为有翅亚纲内翅部昆虫所具。如鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、双翅目等。复变态:在少数全变态昆虫胚后发育过程中，它们的幼虫期中还出现生活方式不同，形态结构差别大的幼虫，因而称为复变态。复变态最典型的例子是鞘翅目芫菁科昆虫。复变态二、昆虫的个体发育卵期幼虫期蛹期成虫期一、昆虫的个体发育（一）卵期卵的构造：卵实际上是一个大型细胞，但在构造上又与普通体细胞有着本质的区别。其中最显著的变化是：具有卵壳和丰富的卵黄物质、原生质主要分布于卵的表面（特称周质）、在卵的一端具有卵孔（受精孔）。卵的大小•昆虫卵的大小与虫体大小、潜在产卵量及营养健康状况有关，一般为1～2mm，但是一种螽斯卵可长达10mm，一些卵寄生蜂的卵可小于0.02mm。椭圆半球形椭圆及卵块长椭圆香蕉形长椭圆花生形扁球形卵的类型瓶形具柄圆球椭圆鳞形排列鱼篓形肾形长椭圆形马蹄形椭圆及霉黄豆形卵块桶形竹节虫的卵夜蛾的卵蝴蝶卵的外部形态昆虫的产卵方式和产卵场所常有不同从产卵方式上看单粒散产（如菜粉蝶）聚集成块（如玉米螟）从产卵地点看产在暴露的地方（如棉铃虫）产于比较隐蔽的地方（如蝗虫）产于动、植物寄主组织内（如螽斯）昆虫的产卵方式和产卵场所草蛉产卵时，先分泌一点粘液于植物表面，紧随着腹部上翅拉成1条细丝，卵即产在细丝顶上，这样有利于防止先孵化的幼虫将其余卵吃掉；产卵方式和场所的选择往往是使卵和幼虫得到更好的保护，并提供更好的摄食条件。昆虫多种多样的产卵方式是与卵的保护和后代的发育高度适应的，昆虫的卵基本上都是产在幼期生活的栖境中或食物源上或附近，如蜻蜓的卵产于水中；蜻蜓在水中产卵研究卵的结构、形状、产卵方式和场所，对害虫种类的识别、害虫调查以及对害虫进行有效防治都有重要的价值。（二）幼虫期昆虫的幼体从卵内孵出、发育到蛹（全变态）或成虫（不全变态）之前的整个发育阶段，称为幼虫期或若虫期。幼虫期的显著特点是大量取食，以获得营养，迅速生长发育。对大多数农业害虫来说，幼虫期是主要为害时期，也是防治的重点虫期。孵化•定义：胚胎发育完成后，幼体破壳而出的过程叫孵化。•类别：鳞翅目幼体：用上颚咬破卵壳。蜻蜓稚虫：头部长出一个冲动器官——头心，用头心顶卵壳。直翅目幼体：在脖子的地方有颈刺，虫体在壳内挪动，颈刺刺破卵壳。半翅目幼体：幼体本身有卵齿，切裂。从卵里孵出后到取食之前的幼虫叫初孵幼虫，它们或停留在卵上一段时间或马上分散活动，当它们取食或吞吸空气或水后体积明显大于初孵幼虫。有些种类还具有取食自己卵壳或同类卵粒的习性。蝴蝶卵的孵化过程生长和蜕皮幼虫生长到一定时期，脱去旧表皮的现象称为脱皮。脱下的旧表皮称为蜕。幼虫的生长与脱皮呈一定的周期性，每脱皮一次，身体即有一定程度的增大。从卵内孵化出的幼虫称为第1龄幼虫，以后每脱皮一次即增加1龄（即虫龄）。相邻两龄之间的历期，称为龄期。最后一次脱皮后变成蛹（若虫和稚虫则变为成虫）。特点：①昆虫脱皮的次数因种类而异。②有些昆虫的雌虫比雄虫常多脱一两次皮，如衣鱼、蝗虫等昆虫。③绝大多数昆虫仅在幼期脱皮，广义无翅亚纲的昆虫进入成虫期仍可脱皮。幼虫的类型幼虫属于何种类型，主要取决于其胚胎发育终止于原足期、多足期还是寡足期，此外还与适应食性分化及生活环境所产生的形态变异有关。因此全变态类昆虫的幼虫又分为原足型、多足型、寡足型、无足型等若干亚型。⑴原足型原足型幼虫在胚胎发育的原足期即已孵化，有的连腹部的分节也没完成，胸足只是简单的突起，多见于寄生性膜翅目昆虫。⑵多足型幼虫多足型幼虫，除具胸足外，腹部尚有多对附肢；如大部分脉翅目、广翅目、部分鞘翅目、长翅目、鳞翅目和膜翅目叶蜂类等的幼虫。⑶寡足型寡足型幼虫：见于鞘翅目、毛翅目及部分脉翅目昆虫，其胸足发达，但无腹足；其形态变化较大，常被分为4类。步甲型幼虫：口器前口式，胸足很发达，行动较迅速。蛴螬型幼虫：体肥胖，常弯曲呈“C”形，胸足较短，行动迟缓。蛴螬瓢虫叩甲型幼虫：体细长，略扁平，胸足较短。扁型幼虫：体扁平，胸足有或退化。⑷无足型无足型幼虫既无胸足，又无腹足。按照头的发达程度，通常又可分为显头型、半头型、无头型等。无头型半头型㈢蛹期蛹（Pupa）是全变态昆虫在由幼虫转变为成虫过程中必须经历的一个特有虫态。多数昆虫的蛹是不活动的，但一些广翅目昆虫的蛹能够爬行，并且上颚可用以自卫；蚊子的蛹的腹末有特殊的突起用以翻筋斗。多数鳞翅目和膜翅目的蛹有茧保护。根据蛹壳、附肢、翅与蛹体的接触情况，常将蛹分为三种主要类型离蛹（又称裸蛹）被蛹围蛹⒈离蛹离蛹，又称裸蛹，其特点是附肢和翅不贴附在身体上，可以活动，腹节间也能活动。如甲虫、蜂类的蛹⒉被蛹被蛹的体壁多坚硬，附肢和翅紧贴在蛹体不能活动，腹部各节不能扭动或仅个别节能动。如鳞翅目等的蛹.⒊围蛹围蛹的蛹体本身是离蛹，只是蛹体被第3、第4龄幼虫所脱的皮共同构成的蛹壳所包围而已。如蝇类等的蛹㈣成虫期成虫是昆虫个体发育的最高阶段，具有判别系统发生和分类地位的比较固定的特征。成虫的感觉器官和运动器官达到最高度发展，性别已明显分化，是完成生殖并使种群得以繁衍的阶段。成虫一切生命活动的中心都是围绕生殖展开的。⒈羽化及性成熟•不完全变态昆虫最后一龄的若虫（或稚虫）蜕皮——成虫,这一蜕皮而出的现象，称为羽化。•完全变态：蛹蜕皮变成成虫。•有些昆虫羽化后，性器官已经成熟，成虫期即交配、产卵。寿命较短，成虫不取食，如草原毛虫等。口器退化。•多数昆虫，羽化为成虫后，性器官不成熟。成虫期取食，需要营养——性器官成熟——交配、产卵。如不全变态昆虫和全部吸血昆虫的雌虫。⒉交配和产卵成虫性成熟后进行交配，也有的昆虫卵虽未成熟也进行交配，交配结束，待卵受精后即行产卵。不同种类昆虫差异很大。有的一生交配1次，有的可交配多次。寿命长，交配次数多。雌虫交配次数较雄虫少。⒊雌雄二型和多型现象雌雄二型同种昆虫的雌雄两性个体间，除内、外生殖器官构造不同外，在个体大小、体型、体色等形态结构方面存在明显差异的现象称为雌雄二型。多型现象是指同种昆虫同一性别的个体间在大小、体型、体色等形态结构方面存在明显差异的现象。多型现象不仅可以在