第七章-昆虫的胚后发育.ppt

第七章昆虫的胚后发育 目的和要求 1 了解昆虫生长 蜕皮 虫龄 龄期的概念 2 掌握变态的意义及各变态的主要特点 3 掌握幼体生长的特点 类别 4 掌握蛹的类型及特点 学时分配 2学时 重点 昆虫变态的类型及各类型特点 昆虫幼虫的类型 昆虫蛹的类型难点 昆虫各种变态类型的差异 重点与难点 昆虫自卵内孵出 到成虫羽化并达到性成熟为止的整个发育过程 称为胚后发育postembryonicdevelopment 其中包括幼虫至蛹 或若虫 及成虫性成熟之前的产卵前期等发育阶段 胚后发育所需的时间因昆虫种类不同而异 同种昆虫在不同季节也不相同 如蚜虫只需几天 美洲十七年蝉长达17年 但多数昆虫的胚后发育为数周或数月 胚后发育 胚后发育 第一节卵的孵化 一 孵化 hatching 幼虫或若虫冲破卵壳而出的现象 竹节虫的孵化 螳螂的孵化 螳螂的孵化 二 孵化期 一批卵或卵块从开始孵化到全部孵化结束 三 破卵器 卵孵化时幼虫或若虫冲破卵壳的构造 如 刺 骨化板 翻缩囊等 第二节变态及其类型 昆虫在一生的发育过程中伴随的一系列形态变化的现象 称为变态metamorphosis 依据昆虫在进化过程中 成虫与幼虫体态的分化 翅的获得 以及幼虫期对生活环境的特殊适应和其它生物学特性的分化 可将变态分为以下5种类型 幼期虫态与成虫期虫态之间除身体大小和性器官发育程度的差异外 腹部的节数随着脱皮次数的增加而增加 初孵化幼体腹节为9节 至性成熟时增加到12节 所增加的3节均是由第8腹节增而生来的 如原尾纲 一 增节变态anamorpllosis 增生3节 二 表变态epimorphosis 无变态 幼体与成虫之间除身体大小 性器官发育程度及附肢节数等有所变化外 其它生物学特性并无区别 至性成熟的成虫仍能继续脱皮 因而也保留了节肢动物祖先遗留的特征 属此类变态类型的包括弹尾纲 双尾纲和缨尾目 缨尾目 三 原变态prometamorphosis 有翅亚纲中最原始的变态类型 主要特点是从幼体转变为真正的成虫要经过一个亚成虫subimago期 亚成虫期很短暂 亚成虫外形与成虫相似 性已发育成熟 翅也展开并能飞翔 但体色浅 足较短 多呈静止状态 其幼体特称稚虫naiad 如蜉蝣目 蜉蝣成虫 蜉蝣亚成虫 蜉蝣稚虫 有翅亚纲外生翅类 除蜉蝣目外 的各目昆虫具有的变态类型 其特点是一生只经过卵期 幼期和成虫期3个阶段 幼期虫态的翅在体外发育 成虫的特征随幼期虫态的生长逐步显现 又可分为以下3个类型 四 不全变态incompletemetamorphosis 1渐变态paurometabola幼体与成虫在体形 习性及栖境等方面都很相似 但幼体的翅发育不完 称为翅芽 一般在第2 3龄期出现 生殖器官也未发育成熟 特称为若虫nymph 如直翅目 螳螂目 等翅目 蜚蠊目 半翅目 同翅目等昆虫 2半变态hemimetabola幼体水生 成虫陆生 二者在体型 取食器官 呼吸器官 运动器官等方面均有不同程度的分化 以致成 幼体间的形态分化较显著 其幼体特称为稚虫 naiad 如蜻蜓目昆虫 若虫与成虫均陆生 形态相似 但末龄若虫不吃不动 极似全变态的蛹 称为伪蛹或拟蛹 其幼体翅芽发生在体外 与全变态幼虫翅发生在体内有根本差别 故称为过渐变态 它是昆虫由不全变态向全变态演化的一个过渡类型 如 缨翅目 同翅目粉虱科和雄性蚧类 3过渐变态hyperaurometabola 一生经过卵 幼虫 蛹 成虫4个虫态 幼期翅在体内发育 生殖器官没有分化 外形 内部器官以及生活习性等与成虫有明显不同 蛹是从幼虫转变为成虫的过渡虫态 幼虫组织器官的分解和成虫组织器官的重建均在蛹期内完成 幼虫在化蛹脱皮时 各器官芽形成的构造同时翻出体外 如鞘翅目 鳞翅目 膜翅目 双翅目等 五 全变态completemetamorphosis 完全变态和不完全变态的区别 1 一生经历卵 幼虫 蛹和成虫4个虫态 2 翅在体内发育 3 成虫与幼虫在外部形态上差异显著 4 幼虫期具有临时性器官 5 幼虫和成虫在生境上差异一般比较显著 1 一生经历卵 若 稚 虫 成虫3个虫态 2 翅在体外发育 3 成虫和若 稚 虫在外部形态上比较相似 4 若 稚 虫一般无临时性器官 5 若 稚 虫和成虫在生境上差异一般不显著 有些全变态昆虫的幼虫期各龄之间的生活方式不同 在体形上也发生了明显的分化 这种变化比一般全变态昆虫更加复杂 特称为复变态 六 复变态hyPermetamorphosis 第三节幼虫期 昆虫幼虫或若虫从卵内孵化 发育到蛹或成虫之前的整个发育阶段 特点 大量取食 获取营养 进行生长发育 为主要为害时期 是防治的关键时期 如 家蚕成长幼虫的体长比初孵幼虫增长约24倍 体重增加到9126倍 芳香木蠹蛾的幼虫在3年的生长期内 体重增长7 2万倍 一 幼虫期1arvalstage 若虫期nymphstage 1蜕皮moulting 昆虫自卵内孵化出 随着虫体生长 经过一定时间 脱去旧表皮形成新表皮的过程 旧表皮称为蜕exuvia 多数昆虫一生蜕皮3 7次 昆虫生长和脱皮交替地进行 绝大多数昆虫只在幼期脱皮 少数成虫期脱皮 蜕皮次数与性别和环境有关 类型 生长蜕皮 变态蜕皮 生态蜕皮 2虫龄instar 虫体的生长进程可以用龄来表示 从孵化至第1次蜕皮以前的幼虫或若虫称为第1龄幼虫或若虫 第1次蜕皮后的幼虫或若虫称为第2龄幼虫或若虫 余依次类推 3戴氏法则Dyar srule 幼虫或若虫头壳宽度一般变化很小 幼虫或若虫各龄间的头壳宽度按照一定的几何级数增长 常为12 14 局限 不适用于所有昆虫种类 但在实践中具有一定意义 二 幼虫的类型 1原型幼虫 增节变态和表变态的幼体通常也称为若虫 但因其腹部除生殖附肢外 还保留其它附肢 如针状突 弹跳器官等 这些都与有翅亚纲的若虫不同 为了表示无翅亚纲的原始性 特称为原型幼虫 2同型幼虫 幼体除翅和生殖器官外 在外部构造如口器 感觉器官 胸足等和内部构造如消化道 神经系统等 以及食性 习性 栖境与成虫都大致相同 故将此类幼虫称为同型幼虫 或通称为若虫 如所有渐变态类昆虫 3亚同型幼虫 幼体水生 具有适应水中生活的某些临时性的特殊器官 如气管鳃 直肠鳃 蜻蜓幼虫的下唇演变成捕食器官 面罩 等 此类昆虫幼期与渐变态类同型幼虫有很多相似之处 故称为亚同型幼虫 或通称为稚虫 如半变态类昆虫 4过渡型幼虫 幼虫水生 一般也称为稚虫 但由于其幼虫腹部具有由附肢演变而来的气管鳃 多足型 与半变态的气管鳃 非附肢 不是同源器官 而且其变态性质上还保留一些原始的特性 如有亚成虫等 故将这类幼虫称为过渡型幼虫或蜉型幼虫 如原变态的蜉蝣目昆虫 5异型幼虫 幼虫在体形 内部和外部器官构造 以及习性 栖境等方面都与成虫差异很大 翅在幼虫体内发育 有蛹期 故特称为异型幼虫 或通称为幼虫 如全变态类的所有昆虫 全变态昆虫种类多 幼虫形态差异显著 根据胚胎发育的程度以及在胚后发育中的适应与变化 又可将其分为以下4个类型 1 原足型protopod幼虫在胚胎发育早期孵化 虫体的发育尚不完善 胸部附肢仅为突起状态的芽体 有的种类腹部尚未完全分节 如膜翅目中的寄生蜂类幼虫 2 多足型 蠋型除具胸足外 还具有数对腹足 蠋型幼虫 鳞翅目幼虫有腹足2 5对 腹足末端具有趾钩 伪蠋型幼虫 膜翅目叶蜂类幼虫 腹足多于5对 其末端不具趾钩 3 寡足型 oligopod 幼虫幼虫具发达胸足 无腹足 步甲型幼虫 蛃型幼虫 体较扁平 前口式 胸足发达 行动迅速 多为捕食性昆虫 蛴螬型 幼虫体肥胖 呈 C 型弯曲 胸足较短 行动迟缓 如金龟子幼虫 叩甲型 幼虫体细长 稍扁平 胸部和腹部粗细相仿 胸足较短 如叩头虫幼虫 扁型 体扁平 胸足有或退化 如一些花甲科的幼虫 4 无足型 蠕虫型 无胸足 也无腹足 根据头部骨化程度 分为三种类型 显头无足型 头部骨化并全部外露 如吉丁虫 天牛 蚊子 跳蚤和少数潜叶鳞翅目的幼虫 半头无足型 头部仅前半部骨化并显露 后半部缩入胸内 如长角亚目大蚊科 短角亚目多数虻类及一些寄生性膜翅目幼虫等 无头无足型 蛆型 头部退化 全缩入胸部 或仅有口钩外露 如双翅目环裂亚目蝇类的幼虫 第四节蛹 一 前蛹和前蛹期 1前蛹 末龄幼虫不食不动准备化蛹的过程 2前 预 蛹期 末龄幼虫化蛹前的静止时期 在前蛹期内 幼虫表皮已部分脱离 成虫的翅和附肢等已翻出体外 只是被末龄幼虫表皮所包围掩盖 二 化蛹和蛹期 1化蛹 末龄幼虫脱去表皮后过程 2蛹期 自末龄幼虫脱去表皮起至变为成虫时止所经历的时间 三 蛹的类型 1离蛹 裸蛹 翅和附肢除基部外与蛹体分离 不紧贴于蛹体上 可以活动 腹部各节间也能自由扭动 些脉翅目和毛翅目的蛹甚至可以爬行或游泳 长翅目 鞘翅目 膜翅目等昆虫的蛹均为此种类型 2被蛹 翅和附肢都紧贴于身体上 不能活动 大多数腹节或全部腹节不能扭动 鳞翅目 鞘翅目的隐翅虫 双翅目的虻 瘦蚊等昆虫的蛹均属此种类 3围蛹 实为离蛹 但在离蛹体外被有末龄幼虫未脱去的蜕 如蝇类幼虫将第3龄脱下的表皮硬化成为蛹壳 第4龄幼虫就在蛹壳里 成为不吃不动的前蛹 前蛹再经脱皮即形成离蛹 而脱下的皮又附加在第3龄幼虫的皮下 双翅目蝇类特有 作茧自缚 四 蛹的保护机制 黄刺蛾的茧 木材中的茧 吊蛹 天蛾的茧 第五节成虫的形成 1组织解离 指幼虫某些组织器官以自溶方式和由吞噬细胞的作用而破坏 并作为形成成虫组织器官所需的养分 2组织发生 指成虫组织器官的形成 在幼虫体内相应的器官壁上存有一群细胞组成的成虫芽 逐渐分裂和分化成为成虫的组织器官 注 组织解离和组织发生是同时进行 互相衔接的 背血管 中枢神经系统和呼吸系统一般不经过组织解离和彻底破坏 只在蛹期进行连续生长和组织分化即可 马氏管 脂肪体和部分肌肉 可能也只有很小的变化 而皮细胞层 消化道 腺体和某些肌肉等往往需全部重新形成 一 组织解离和组织发生 1增节变态 表变态 原变态和不全变态类昆虫的幼虫转变为成虫时 外部构造及内部组织器官只需经过一系列渐进的改变即可 2全变态类的幼虫转变为成虫则需经历深刻的变化 成虫的外形和内部组织器官在幼虫体内逐渐发生 而内部组织器官的改造则主要集中在蛹内进行 全变态类幼虫的体壁 触角 眼 口器 足等外部构造都要转变为成虫相应的构造 同时成虫还发生了幼虫期没有的翅和外生殖器 二 成虫器官的形成 成虫器官芽 imaginalbuds 在幼虫生长过程中 仅以皮细胞群存在于幼虫体壁下的成虫器官 当幼虫发育到后期 器官芽迅速生长 到前蛹期已从体壁下翻出来 化蛹后便已发育成为