昆虫的外部形态特征

第一篇昆虫的外部形态一、昆虫形态学的定义昆虫形态学是研究昆虫的结构、功能、起源及进化的科学。二、学习昆虫形态学的意义•正确识别昆虫种类•正确理解昆虫生物学、生态学和生理学特征•阐明同源关系，追溯系统发生第一章昆虫体躯的构造主要内容第一节昆虫的体节和构造第二节昆虫体躯的分节方式第三节昆虫的附肢第一节昆虫体节和构造一、昆虫的体节1、体节–体节(somite,segment)：昆虫的体躯是由一系列的环节组成的，称为体节。昆虫一般由18-20个体节组成。2、作为体节的标准–胚胎时期具：一对附肢一对体腔囊(胚胎发育过程中，中胚层条之间成对的空隙称为体腔囊)一对神经节3、体段tagamata–由于昆虫各体节及其相应的附肢行使不同的功能，同时肌肉也相应地发展，使昆虫的各体节按照取食和感觉中心、行动中心、繁殖和新陈代谢中心三个中心分别集合而形成头、胸部、腹部三个体段。4、体面与骨化区–昆虫的每个中间体节像一个前后贯通的盒子，由背、腹两面及两个侧面组成，各面间有时分界不明显，有时以膜相连。体面：–昆虫的身体或每一个体节，均可以根据附肢着生的位置分成4个体面，即：•背面：位于肢基上面的部分；•腹面：位于肢基下面的部分；•侧面：两侧附肢基部着生的位置，2个。昆虫体躯示背、腹、侧面a-a’背侧线；b-b’腹侧线昆虫体节横切面示意图，示体面骨化–昆虫幼虫蜕皮或成虫羽化后体壁很快硬化，这一过程叫骨化。骨板—骨化的区域–按骨板所形成的区域•背板——背面的骨化区称背板•腹板——腹面的骨化区称腹板•侧板——侧面的骨化区称侧板沟与缝–骨板常在某些部位向下凹陷，而在昆虫体表留下狭窄的槽，称为沟。–缝是两块骨片拼接在一起而留下的分界线。骨片–背板、腹板或侧板通常为膜质部分或沟、缝分割成若干小片，称为骨片。由背板分割成的小骨片称背片。由腹板分割成的小骨片称腹片。由侧板分割成的小骨片称侧片。内骨骼–骨板的褶陷往往使骨板的外表留有一狭条凹槽，称为沟，里面的脊状陷入(突起)，称为内骨骼。按其发达程度又右分成：①内脊ridge：简单的脊状突起；②内突apodeme：扩展成板状、臂状、叉状等较深的内脊；–内骨骼endoskeleton是内脊和内突的总称。内骨骼根据所在的部位和形状，给以不同的名称。在头部的内突，称为幕骨(tentorium)胸部背面的内突，称为悬骨(phragma)腹面的内突，称为腹内突或叉突(furca)、刺突(spina)侧板上的内突，称为侧内突(pleuralapophysis)内骨骼不仅可以增强昆虫体壁的承受能力，而且还可扩大肌肉的着生面积。缝沟蜕裂线内脊突内脊内刺突内陷刺距昆虫体壁上的沟和缝二、体形、体型和体向体形外形千姿百态，大多数昆虫体躯圆筒形，少数种类纵扁或侧扁体型：体长，翅展（翼展）体向昆虫体躯的形状，虎甲tigerbeetle、竹节虫stickinsect、叩头虫skipjacks、螳螂mantis、叶虫修leaf-insect和瓢虫ladybirdbeetle体长1、体长：是指头部最前端到腹部最末端的长度，不包括头部触角、口器和腹部生殖肢和尾须在内。体长是衡量昆虫大小的一个重要指标。2、翅(翼)展：昆虫的翅按一定要求展开后，两前翅翅顶之间的直线距离。翅展二尾凤蝶Bhutanitismansfiedi(Riley)的翼展最大的强喙夜蛾Thysaniaagrippina(产于中、南美洲)翅展可达320mm亚历山大凤蝶Ornithopteraalexandrae翅展可达300mm二叠纪的巨脉蜻蜓Meganeuramonyi(已灭绝)翅展达710mm。一种竹节虫最长的杆樇体长可达330mm产于我国南部的乌桕大蚕蛾Attacusatlas翅展可达300mmArgemaMittrei（彗星飞蛾）,oneofthebiggestmothoftheworld.180~200mm最小的昆虫是寄生性的膜翅目昆虫，成虫体长在0.2mm以下，比最大的原生动物还小。大部分昆虫体长在5~15mm之间，翅展在15~45之间。2mm以下微小2~3mm很小3~14mm小39~15mm中等99~40mm大型100mm巨大200极大头向尾向昆虫的体向①头向与尾向(前向与后向):向着头部的方向称为前向,向着尾部或腹部末端的方向称为后向。②左向与右向：向着体躯纵轴左侧的为左向，右侧的为右向。左向右向③背向与腹向：向着体躯背面的为背向，向着腹面的为腹向。背向腹向④中向和侧向(内向与外向)：向着体躯中轴的方向为中向，背离体躯中轴的方向为侧向。侧向中向⑤基向与端向：向着附肢着生处的为基向，向着游离处的为端向。基向端向昆虫身体的某一结构,常常位于上述6个方向中的2个或3个方向上，例如触角，可能既是头向又是侧向，背向，因而可记为头背侧向，余类推。除上述方向外，形态描述中还经常用到下列部位名称：基部和端部：一般是靠近虫体的部分称为基部，远离虫体的部分称为端部；但前胸背板的后方规定为基部，前方规定为端部。外边ectal和内边intal：靠近身体纵轴的一边为内边，远离身体纵轴的一边为外边。前缘和后缘：昆虫的身体各部分或附器与身体垂直的部分，离头较近的一方称前缘，离头较远的一方称后缘。纵或长，横或宽：昆虫的体部和附器，凡与体躯纵轴平行的称纵或长，与体躯纵轴垂直的称横或宽。昆虫的体色色素色(化学色)结构色(物理色)结合色(混合色)第二节昆虫体躯的分节方式胚胎时期和完全变态昆虫的幼虫，体壁上具有一系列环形的凹褶，称为节间褶，两节间褶之间为一个体节，这种分节方式称为初生分节，所形成的节称初生节。一、初生分节primarysegmentation节间褶初生节初生分节节间褶初生节纵肌身体的纵肌着生在节间褶上，借以扭曲或伸缩身体。二、次生分节secondarysegmentation是昆虫成虫期的分节方式，体壁骨化为一系列骨板，骨板的前端包含了初生分节的节间褶，后端留有一条未经骨化的膜质部分，称节间膜两节间膜之间骨板为体节，这种分节方式称为次生分节，所形成的节称次生节。背板次生节节间膜腹板前内脊纵肌纵肌着生在每节由节间褶骨化所形成的内脊上，纵肌的收缩使节与节间在节间膜处相互套叠。次生节红腹虎隐翅虫在后生分节中，原初生分节的节间褶骨化、内陷形成的内脊，称为前内脊(antecosta)，其外面留下的沟，称为前脊沟(antecostalsulcus)。背板次生节节间膜腹板前内脊纵肌•前脊沟将后生分节分为两部分：在背板上，位于前脊沟前面的狭窄骨片为端背片(acroter-gite)，沟后面的宽大骨片为主背片(basis-tergite)。•在腹板上，位于前脊沟前面的狭窄骨片为端腹片(acrostemite)，沟后面的为主腹片(basisternum)。第三节昆虫的附肢并非所有体节均有附肢昆虫在胚胎发育过程中，除头前叶和尾节的各体节侧面都有一对管状的外长物，以后发育成分节的附肢。但在孵化后，一部分体节的附肢已经消失，如腹部大多数节的附肢。一、附肢的基本构造•附肢的每一小节，称为肢节(podite)。肢节的数目不超过7节，而且肢节与肢节之间、肢节与体节之间都可以自由活动。若某肢节分为几个亚节时，亚节是不能活动的。•节肢动物的附肢通常分为两部分：与身体相连的一节称为基肢节(coxo-podite)，其余的各节通称为端肢节(telopodite)。在昆虫中，头部的附肢转化为取食用的口器；胸部的附肢未变化，仍为行动用的足；腹部末端的附肢转化为生殖肢。总的来说，附肢的形态变化较大，这是因为要完成不同的功能；但其基本形态又是一致的，因为它们来源相同，属于同源器官。–（→同功器官：功能相同的器官）。节肢动物附肢的基本结构：附肢基肢节端肢节基内叶基肢节本身上肢节内肢节外肢节底肢节坐肢节股肢节胫肢节跗肢节趾肢节基内叶端肢节基肢节上肢节基肢节上肢节底肢节外肢节内肢节节肢动物附肢的比较结构A.三叶虫足；B.甲壳动物纲足二、昆虫附肢的主要特点①不超过7节，通常6节；②基部一节着生控制其下一节活动的骨肉；③一概没有外肢节。昆虫附肢(足)采用了与节肢动物附肢各节不同的名称。其它节肢动物基肢节底肢节坐肢节股肢节胫肢节跗肢节趾肢节昆虫：基节转节股节胫节跗节前跗节昆虫的转节仅一节，在系统发育过程中，究竟保留的是第一还是第二转节，或者是第一、二转节愈合而成，详情不知。但有第二转节的昆虫，如蜻蜓，或膜翅目的姬蜂类，是由腿节基部分离出来的，可从肌肉的着生上得到证明。