第一章昆虫的外部形态.doc

第一章昆虫的外部形态第一节 昆虫的体躯一、 体躯的分节与分段昆虫的体躯由坚硬的外壳和包藏的内部组织与器官组成。外壳由1821个环节，即体节(somite或segment)所组成；大部分体节之间由柔韧的节间膜(intersegment membrane)相连，因此，昆虫的体躯可以分为头(head)、胸(thorax)、腹(abdomen)3个明显的体段(图11)。一般认为头部由6节组成，成虫阶段很难找到分节痕迹；胸部由3节组成，中、后胸节常紧密愈合；腹部由9一12个腹节组成，有时可见腹节减少到3-5个，有翅昆虫在成虫阶段腹部除外生殖器及尾须外，其他附肢均消失。二、 体躯的分节方式 一般昆虫的幼期，相邻体节具环形凹陷，即节间褶(int-ersegmental fold)，纵肌附着褶上，其体节相当于胚胎发育的真正体节，故称这种分节方式为初生分节。(primary se- gmentation)，其体节称为初生节(primary segment) 具有初生分节方式的昆虫体躯几乎可以向任何方向弯曲或活动。在成虫体壁的骨化过程中，相当于初生分节的节间褶也骨化了，里面形成前内脊，褶前一未经骨化的窄环，成为体节的分界(见下页图B)，这种因体壁骨化而产生的分节方式称次生分节(secondary segmentation)，所形成的节叫次生节或后生节(secondary segment)。纵肌收缩可使相邻体节在节间膜处相互套叠(见下页图C)。三、体节的的分区与构造 昆虫的每个中间体节像一个前后无面盒子，由背、腹两面及两个侧面组成，各面间有时分界不明显，有时以膜质相连。 大多数成虫羽化后体壁很快硬化，这一过程叫骨化(sclerotization)，背面的骨化区叫背板(tergum或复数terga)，腹面的骨化区叫腹板(sternum，复数sterna)，侧面的骨化区叫侧板(pleuron，复数pleura)。这些骨化的区域通常被膜质部分或沟缝分割成若干小片，即骨片(sclerite)，由背板分割成的小片叫背片(tergite)，由腹板分割成的小片叫腹片(sternite)，由侧板分割成的小片叫侧片（pleurite）。 昆虫体表常有不少如刺、毛、瘤、皱、脊等突出物及沟、缝等凹陷部分，沟(sulcus，复数sulci)是骨板褶陷而在体表留下的狭槽；沟下陷入部分成脊状或板状者称内脊(ridge)，而成或刺状或叉状者叫内突(apodeme)；这些内突与内脊构成了昆虫的内骨骼（endoskeleton）。缝（suture）: 两骨并接的界线。四、附肢 体躯具有分节的附肢(appendage)是节肢动物共同的特点，昆虫在胚胎发育时几乎各体节均有1对可以发育成附肢的管状外长物或突起，到胚后发育阶段，一部分体节的附肢已经消失，一部分体节的附肢特化为不同功能的器官。通过比较附肢的构造，可以推断各类群间的演化关系。 昆虫的附肢多为6节，一般不超过7节，各节基部具控制该节活动的肌肉；若某个节又分成几个亚节，则亚节内不具有控制亚节活动的肌肉。 大部分情况下，附肢可以在一定范围内活动。也有些种类的附肢基部与体壁紧密结合而使基节失去了活动能力。第二节昆虫的头部及颈部头部 (head)： 是昆虫体躯的第一个体段 , 由数个体节愈合而成 ； 头壳坚硬 , 以保护脑和适应取食时强大的肌肉牵引力。头壳表面着生有触角、复眼与单眼 , 前下方生有口器 ,后面有头孔 。 一、头部的分节昆虫的头壳由于没有分节的痕迹，所以头部的分节(segmentation)至今仍存在着争论，形态学家们根据胚胎学与比较形态学研究结果提出了不同的学说，有3，4，5，6，7，8，9节说之多。昆虫学家们广为接受的是Rempel(1975)提出的原头区加6节学说(图61A)。 每个体节在胚胎发育期应具备： 1对神经节 1对体腔囊 1对附肢二、头壳的基本构造（一）、头壳上的线与沟(1)蜕裂线（ecdysial line或ecdysial suture）：倒“Y”型线，起自胸部背中央，伸至复眼间分叉成两条侧臂，幼虫脱皮时由此裂开。蜕裂线在若虫或幼虫阶段明显，不全变态成虫中部分或全部保留；全变态成虫均无蜕裂线。 (2)颅中沟(midcranial sulcus)：与蜕裂线中干愈合，其色深，且通过蜕裂线的交叉点。(3)额唇基沟(frontoclypeal sulcus)：(4)额颊沟(frontogenal sulcus)：(5)围眼沟(ocular sulcus)：(6)颊下沟(subgenal sulcus)：(7)后头沟(occipital sulcus)：(8)次后头沟(postoccipital sulcus)：（二）、头壳的分区(1)颅顶(vertex)(2)额唇基区(frontoclypeal area)(3)围角片(antennal sclerite)；(4)后唇基(postclypeus)；(5)前唇基(anteclypeus)；(6)围眼片(ocular sclerite)；(7)颊(gena)；(8)颊下区(subgenal area)；(9)口侧区(pleurostoma)；(10)口后区(hypostoma)；(11)口后片(hypostomal sclerite)；(12)口后桥(hypostomal bridge)；(13)后头区(occipital area)；(14)次后头区(postocoipital area)；(15)后颊(postgena)；(16)后头(occiput)；（三）、头部的内骨骼 昆虫头部的坚硬不仅是由于各节间紧密愈合和有多条次生沟的内脊的支撑，而且还在于头壳内有着特殊的内骨骼。昆虫头部的内骨骼统称为幕骨(tentorium)(图6-3)，主要由一对幕骨前臂(anterior tentorial arms)与一对幕骨后臂(posterior tentorial arms)组成。三、 头部的感觉器官昆虫的头部着生有昆虫的主要感官，如触角、复眼、单眼。在口器各组成部分上也有感觉器。（一）、触角1、触角的基本构造 昆虫的触角由3节构成，分别为柄节、梗节、鞭节。2、 触角的类型 （1）.刚毛状(setaceous)：触角短，柄节、梗节较粗大，鞭节细似刚毛，如蝉、蜻蜓等的触角。 （2）.线状(filiform)：触角细长，鞭节各节大小、形状相似，向端部逐渐变细。如蝗虫、天牛等的触角。 （3）.念珠状(moniliform)：鞭节由多个近似圆球形、大小相似的小节组成，形似一串念珠。如白蚁的触角。 （4）.棒状(clavate)：结构似线状，但近端部数节膨大如棒。如蝴蝶、蚁蛉的触角。 （5）.锤状(capitate)：似球杆状，但触角短，端部数节突然膨大（末端平截），形似锤状。如瓢虫的触角。 （6）.锯齿状(serrate)：鞭节各亚节的端部一角向一侧突出，似锯齿。如芫菁雄虫的触角。 （7）.栉齿状(pectinate)：鞭节各亚节向一侧显著突出，似梳子。如豆象雄虫的触角。 （8）.羽状(plumose)：鞭节各亚节向两侧显著突出，似羽毛。如雄蛾的触角。 （9）.肘状(geniculate)：柄节特别长，梗节短小，鞭节由若干大小相似的亚节组成，基部柄节与鞭节之间呈膝状或肘状弯曲。如胡蜂、象甲等的触角。 （10）.环毛状(whorled): （11）.具芒状(aristate): 触角短，一般为3节，端部一节膨大，其上有一刚毛状的构造，称为触角芒，芒上有时还有许多细毛。如蝇类的触角。 （12）.鳃状(lamellate): 鞭节的端部数节(37节)延展成薄片状迭合在一起，状如鱼鳃。如金龟类的触角。2、 触角的功能主要功能：嗅觉、触觉与听觉特殊功能：芫菁雄虫触角：交配时抱握雌虫；魔蚊幼虫触角：捕获猎物；仰泳蝽触角：游泳时平衡身体；水龟虫触角：潜水时帮助呼吸；（二）、复眼复眼(compound eyes或eyes)是昆虫最重要的一类视觉器官，能辨别出近距离的物体，特别是运动着的物体。昆虫复眼一般具有一下几方面特征：复眼多位于头部侧上方，常为圆形或卵圆形，一般由若干个大小一致的小眼(ommatidium，复数ommatidia)组成。昆虫复眼的小眼数目变化甚大。复眼的大小与种类及性别有很大关系，根据复眼连接的方式可以分为接眼式和离眼式。（三）、单眼昆虫的单(ocellus，复数ocelli)包括背单眼(dorsal ocelli)和侧单眼(lateral ocelli)两类，它们只能感受光线的强弱与方向而无成像功能。四、口 器口器(mouthparts)又叫取食器(feeding apparatus)， 昆虫因食性及取食方式的分化，形成了不同类型的口器。大体上取食固体食物的昆虫口器为咀嚼式，取食液体食物的昆虫口器为吸收式，兼食固体和液体食物的昆虫口器为嚼吸式；其中吸食表面液体的昆虫口器为舐吸式或虹吸式，而吸食寄主内部液体的昆虫口器为刺吸式、锉吸式或捕吸式。在这些类型的口器中以咀嚼式口器最为原始。（一）、咀嚼式口器(chewing mouthparts或biting mouthparts或mandibulate mouthparts) 咀嚼式口器的主要特点是具有坚硬而发达的上颚，用以咬碎食物，并把它们吞咽下去。直翅目昆虫口器最为典型。口器的上唇、上颚、下颚与下唇围成的空隙称为口前腔(Preoral cavity)。舌在口前腔的中央，将口前腔分为前、后两部分，前面的部分称为食窦(cibarium)，前肠开口于此处，食物在此经咀嚼后送入前肠；后面部分称为唾窦(salivarium)，唾腺在此开口，唾液流出后，在口前腔与食物相混合。 咀嚼式口器由上唇、上颚、下颚、下唇与舌5部分组成。 1.上唇(1abrum)：是悬于唇基前缘的一双层薄片，由唇基上唇沟与唇基分界，作为口器的上盖，可以防止食物外落。上唇的前缘中央凹入，外壁骨化；内壁膜质柔软，上有密毛和感觉器，称为内唇(epipharnx)。上唇内部有肌肉，可使上唇作前后运动。 2.上颚(mandible)：位于上唇的后方，是由头部附肢演化而来的1对坚硬的锥状构造。上颚的前后有两个关节，连接在头壳侧面颊下区的下方。上颚端部具齿的部分称为切齿叶(incisor lobe)，用以切断和撕裂食物；基部与磨盘齿槽相似的粗糙部分称为臼齿叶(moIar lobe)，用以磨碎食物。颚基部具有起源于头颅内的两束肌肉，即强大的收肌和较小的展肌，这两束肌肉分别着生在上颚的两个肌键(收肌键和展肌键)上，两束肌肉的收缩使上鄂沿两个关节的连线为轴左右活动。 3.下颚(maxillae)：位于上颚的后方和下唇的前方，也是由头部的1对附肢演变而来，左右成对，可辅助取食。下颚可分为以下5个部分。 （1）轴节(cardo)： 是基部的三角形骨片，基部有一个突起与头壳的侧下缘相连。 （2）茎节(stipes)： 是轴节下方的一个长方形骨片，有膜与轴节相连，故可活动。其外缘有一个小片或小突起，上面着生下颚须，叫做负颚须节(palpifer)。 （3）外颚叶(galea)： 着生在茎节前端外侧的一个不甚骨化的匙状构造，也称为“盔节”。 （4）内颚叶(1acinia)： 是位于茎节前端内侧的一个较骨化、端部具齿的叶片，也称为“叶节”。 内、外颚叶具有协助上颚刮切食物和握持食物的作用。 （5）下颚须(maxillary palpus)： 着生在茎节外缘的负颚须节上，一般分为5节，有触觉毛，具有嗅觉和味觉的功能。 4. 下唇(1abium): 下唇位于下颚的后面、头孔的下方，构造与下颚相似，相当于1对下颚愈合而成，故又称第2下颚。具有托挡食物的作用。 （1）后颏(postmentum)： 位于下唇的基部，相当于下颚的轴节，着生在后头孔下面的薄膜上，通常分为前后两个骨片，后端的骨片称为亚颏(submentum)，前端的骨片称为颏(mentum)。后颏不能活动。 （2）前颏(prementum)： 是连在后颏前端的部分，相当于下颚的茎节，可以活动。 （3）侧唇舌(paragLossa)： 是位于前颏端部外侧的l对较大的叶状构造，相当于下颚的外颚叶。 （4）