昆虫的发育与行为PPT课件

.,1,1、生命周期,一、昆虫的生命周期,昆虫的新个体（卵或幼虫或若虫或稚虫）自离开母体到性成熟产生后代为止的发育过程叫生命周期（lifecycle），通常称这样的一个过程为一个世代（generation）。,第三节昆虫的世代和年生活史,.,2,在正常情况下，昆虫的新个体从离开母体到死亡所经历的时间叫这种昆虫的寿命（lifespan）。显然，昆虫的寿命比完成一个生命周期的时间会长一些，两者差别的大小取决于成虫进行生殖后所存活的时间。,2、昆虫的寿命,.,3,不同种类的昆虫寿命差别很大。一般昆虫的寿命在1年左右。同种昆虫的寿命一般雌虫长于雄虫，大多数昆虫的雄虫在交配后不久便死去，而雌虫产卵后有些种类还有护卵和护幼习性。,十七年蝉,.,4,二、昆虫的生活史,昆虫的生活史（lifehistory）是指一种昆虫在一定阶段的发育史。生活史常以1年或一代为时间范围，昆虫在1年中的生活史称年生活史或生活年史（annuallifehistory），而昆虫完成一个生命周期的发育史称代生活史或生活代史（generationallifehistory）。,1、生活史的概念,.,5,3、生活史的表示方法,昆虫的生活史是昆虫生物学研究的最基本的内容之一，为了清楚地描述昆虫在1年中的生活史特征可采用各种图、表、公式来表达或用图表混合的形式来表达，其中表格法最为常用。,.,6,表1花椒潜叶甲Podagricomelashirahatai（Chj）在甘肃省周曲县的生活史（仿杜品等）,.,7,卵常用符号“”或“”或字母E（egg）来表示；幼虫和若虫常用符号“”或分别用字母L（larva）和N（nymph）表示；蛹常用符号“”或“或“”或字母P（pupa）表示；成虫常用符号“”或字母A（adult）表示。越冬虫态可用括号“（）”代表符号或字母括起来。,各虫态的表示方法有符号或字母两类。,.,8,4、昆虫生活史的多样性,昆虫生活史的多样性包括昆虫的化性、世代重叠、局部世代和休眠与滞育。,.,9,昆虫，特别具有滞育性的昆虫在1年内发生固定代数或完成一代需要固定时间的特性叫化性。,（1）昆虫的化性,一化性：一年只发生一代，如大地老虎与大豆食心虫；二化性：1年发生两代。如东亚飞蝗与二化螟；多化性：1年发生3代以上，如棉蚜；部化性：两年以上才完成一个生命周期，如华北蝼蛄和十七年蝉。不少昆虫的化性随地理位置的不同而异。,.,10,（2）世代重叠,概念：二化性和多化性昆虫由于发生期及产卵期较长等因而使前后世代间明显重叠的现象叫世代重叠。同一时间内可以找到不同代的同一虫态。,一化性昆虫前后世代间重叠的现象较少，但有些昆虫由于越冬期、出蛰期的差异也会出现代重叠的现象。,在多化性昆虫中，世代完全不重叠或只有极少一部分重叠的现象很少，要弄清各世代的发生情况比较困难。,.,11,（3）局部世代,同种昆虫在同一地区具有不同化性的现象叫局部世代。例如，榆叶甲在北京地区第1代成虫6月下旬羽化，其中绝大部分个体经过半个月左右的取食后就开始越冬，但有一小部分则继续产卵，发生第2代。,.,12,第四节昆虫的休眠和滞育,在昆虫生活史的某一阶段，当遇到不良环境条件时，生命活动会出现停滞现象以安全度过不良环境阶段。这一现象常和盛夏的高温及隆冬的低温相关，即所谓的越夏或夏眠和越冬或冬眠。根据引起和解除停滞的条件，可将停滞现象分为休眠和滞育两类。,.,13,休眠（dormancy）,昆虫为了度过不良环境（温度、湿度、食料），而处于不食不动，生长、发育、繁殖停止的状态。休眠是由不良环境条件直接引起的，当不良环境条件消除后昆虫马上能恢复生长发育的生命活动停滞现象。,有些昆虫需要在一定的虫态或虫龄休眠，如东亚飞蝗均在卵期休眠。有些昆虫在任何虫态或虫龄都可以休眠，如小地老虎在我国江淮流域以南以成虫、幼虫或蛹均可休眠越冬。,.,14,滞育（diapause）,定义：,某些昆虫在不良环境到来之前，已经进入停育状态。即使不良环境条件消除后昆虫也不能马上能恢复生长发育的生命活动停滞现象。必须经过一定阶段（或给它适当的刺激）才能打破停育状态。,.,15,（1）滞育的昆虫都有一个种的稳定的遗传性。（2）所有滞育的昆虫都有固定的虫态。,滞育与休眠有本质的区别：,.,16,类别,兼性滞育（facultativediapause）：多化性昆虫，滞育可发生在不同的世代。专性滞育（obligatorydiapause）又称绝对滞育，滞育发生在每一代的固定虫态，该类滞育常常为一化性昆虫所具有；如大地老虎、大豆食心虫为一化性昆虫。,.,17,引起滞育的条件,光周期：光周期是一昼夜中光照时数与黑暗时数变化的节律，通常以光照时数来表示。,A、光周期,临界光周期：在生态学中，引起昆虫种群中50的个体进入滞育的光周期叫临界光周期。临界光照虫态：对光周期敏感的虫态叫临界光照虫态，该虫态常常为滞育虫态的前一虫态或虫龄。,.,18,例如：,昆虫,滞育虫态,临界光照虫态,家蚕,卵,成虫,茄二十八星瓢虫,蛹,老熟幼虫,玉米螟,老熟幼虫,四龄（三龄）,.,19,根据光照的长短，滞育可分为：,长日照滞育型（短日照发育型）：日照时数大于12小时滞育。如大地老虎。短日照滞育型：日照时数小于12小时滞育。如三化螟。中间型：日照时数过长或过短都引起滞育，在很小的范围内不滞育。如：桃小食心虫，光照时数大于17或小于13小时滞育。在日照时数15小时前后发育。对光周期无反应型。,.,20,B、温度,长日照滞育型高温；短日照滞育型低温。,在自然界中，光周期的变化通常与温度的变化相适应。临界光周期随温度的升降而减增，大体温度每升高5，临界光周期将缩短11.5h；若温度下降，则临界光周期延长。所以，同一种昆虫的低纬度种群比高纬度种群滞育偏晚，如我国北方种群一般比南方种群进入滞育的时间早一些。,.,21,食物的变化同样也随光周期及温度的变化而变化。对于短日照滞育的昆虫，秋季到来时，光周期缩短，温度下降，寄主植物逐渐枯竭，植食性昆虫食物的含水量变小，昆虫滞育的比例也逐渐变大。,D、内因（内分泌，内激素）,C、食料,.,22,外因：利用引起滞育的相反条件。内因：利用激素调控。,解除滞育的条件,.,23,激素调控的机理：,卵滞育：例，家蚕。,成虫的感觉器官接受了外界刺激,脑,脑分泌细胞,产生促前胸腺激素,传递到咽下神经节,活化了其中的神经分泌细胞,产生卵滞育激素,卵滞育,.,24,幼虫或蛹滞育：,影响了脑分泌细胞,脑分泌细胞停止活动,不产生活化前胸腺的促前胸腺激素,前胸腺的分泌活动受到抑制,不分泌脱皮激素,幼虫（或蛹）滞育,.,25,成虫滞育：,成虫咽侧体分泌受抑制,不分泌保幼激素,不能促进性器官发育,繁殖停止,成虫滞育,（1）幼虫期保持幼虫特征；（2）成虫期促进性器官的发育。,保幼激素的功能：,.,26,、形态上：,、生理上：,滞育昆虫在形态、生理上的特征,例如，大地老虎，滞育的生殖腺很小，发育的生殖腺很大。,呼吸代谢急剧下降。体内营养物质累积，积聚增加，如脂肪。含水量下降，尤其是游离水。,.,27,习性（habits）是昆虫种或种群具有的生物学特性。亲缘关系相近的昆虫往往具有相似的习性，如天牛科的幼虫均有蛀干习性，夜蛾类的昆虫一般有夜间出来活动的习性，蜜蜂总科的昆虫具有访花习性等等。,昆虫的行为（behavior）是昆虫适应其生活环境的一切活动方式。它们是昆虫生物学的重要组成部分。,第五节昆虫的行为,.,28,主要内容,昆虫活动的昼夜节律昆虫的食性与取食行为昆虫的趋性昆虫群集、扩散与迁飞拟态、伪装与假死多变的自卫能力本能昆虫的通讯昆虫的交配行为昆虫的学习与记忆社会性昆虫的社会行为,.,29,一、昆虫活动的昼夜节律,1、昆虫钟（生物钟）,在长期进化过程中，昆虫的活动，如孵化、蛹化、羽化、飞翔、取食、交配和产卵等，形成了与自然界中昼夜变化规律相吻合的节律，即生物钟（biologicalclock）或昆虫钟（insectclock）。,.,30,2、昼夜节律,绝大多数昆虫的活动如飞翔、取食、交配等等均有固定的昼夜节律。,白天活动的昆虫称为日出性或昼出性昆虫（diurnalinsect），如绝大多数蝶类;把夜间活动的昆虫称为夜出性昆虫（nocturnalinsect），如绝大多数的蛾类;把那些只在弱光下（如黎明时、黄昏时）活动的则称弱光性昆虫（crepuscufarinsect），如蚊子，交配在凌晨或傍晚。,当然，还有些昼夜均可活动的昆虫，如某些天蛾和蚂蚁等。,.,31,日出性昆虫,日出性昆虫,夜出性昆虫,.,32,二、食性与取食行为,根据食料的性质，可分为：,食性就是取食的习性。对吃的食物形成一定的选择性。,1、食性,植食性：以植物活体为食，如粘虫、菜蛾和舞毒蛾等；肉食性：以其它昆虫或动物活体为食，又可分为捕食性和寄生性2亚类，如七星瓢虫、澳洲瓢虫和寄生蜂等；,.,33,腐食性：以动物的尸体、粪便或腐败植物为食，如埋葬甲、果蝇和舍蝇等。杂食性(omnivorous)：植物和动物。例革翅目，蟑螂，步甲。,.,34,植食性,腐食性,肉食性,肉食性,腐食性,肉食性,.,35,单食性（monophagous）：取食一种植物。例三化螟只取食水稻；寡食性（oligophagous）：相似的几种植物，属于一个科或个别近似科，如菜粉蝶取食十字花科多种植物。多食性（polyphagous）：不同科的植物。例棉铃虫取食锦葵科，茄科。,根据食物的范围，可分为：,.,36,2、取食行为,昆虫的取食行为多种多样，但取食的步骤大体相似。如植食性昆虫取食一般要经过兴奋、试探与选择、进食、清洁等过程，而捕食性昆虫取食的过程一般为兴奋、接近、试探和猛扑、麻醉猎物、进食、抛开猎物、清洁等过程。有些捕食性昆虫还具有将被取食猎物的空壳背在自己体背的习性，如部分猎蝽的若虫、部分草蛉的幼虫等。,.,37,如植食性昆虫通常以植物的次生物质作为信息化合物或取食刺激剂；捕食性昆虫则多以猎物的气味为刺激取食的因子，当把猎物的体液涂到与猎物相同或不同的人工模型或其他物体上时，均能引起猎蝽的取食反应。,昆虫对食物有一定的选择性，用以识别和选择它的食物的方式则是多种多样的，但多以化学刺激作为决定择食的最主要因素。,.,38,三、趋性,趋性（taxis）就是对某种刺激有定向的活动的现象。趋向运动称为正趋性；负向运动称为负趋性。根据刺激源可将趋性分为趋热性、趋光性、趋化性、趋湿性、趋声性等等。,.,39,趋光性：如飞蛾扑火，蜚蠊避光等。多数夜间活动的昆虫对灯光表现出正的趋性，特别是对33004000的紫外光最敏感，所以常用黑光灯来诱杀或诱集昆虫；蚜虫类对55006000黄色光反应最强烈，常用黄盘诱蚜；冠蜂对蓝色反应强烈，可以用蓝盘来诱集。,.,40,趋化性：寻找食物、异性和寻找产卵场所等。如一些夜蛾对糖醋液有正趋性；菜粉蝶喜趋向含有芥子油的十字花科植物上产卵；蚂蚁喜欢糖蜜等。其它：如：体虱对温度很敏感，它会离开一个发烧的病人而选择一个有正常体温的健康人；趋隙性，臭虫。,.,41,四、昆虫的群集、扩散与迁飞,1、群集性,昆虫的群集性（aggregation）指同种昆虫的大量个体高密度地聚集在一起的习性。可分为临时性群集和永久性群集两类。,.,42,前者只是在某一虫态和一段时间内群集在一起，过后就分散；如天幕毛虫、叶蜂和荔蝽等的低龄幼虫行临时群集生活，大龄以后即分散生活。后者则是终生群集在一起。如社会性昆虫蜜蜂和白蚁等。,.,43,群集的叶甲成虫,群集的叶甲幼虫,群集的叶蝉,.,44,但有时二者的界限并非十分明显，如东亚飞蝗有群居型和散居型之别，两者可以互相转化；飞蝗的群集是蝗蝻（蝗虫的若虫）粪便中具有群集外激素蝗呱酚的缘故；虫量越大，越容易群集，而且越聚越多，到了成虫阶段还群集迁飞；对于其小范围、小数量的群集属于临时性群集，而对于其大面积、大量个体的群集则属于永久性群集。,.,45,2、扩散,扩散（Dispersal）是指昆虫个体在一定时间内发生空间变化的现象。根据扩散的原因可将扩散分为主动扩散和被动扩散两类，前者是昆虫由于取食、求偶、避敌等因而“主动”但相对缓慢地形成的小范围空间变化；后者则是由于水力、风力、动物或人类活动而引起的几乎完全被动地空间变化。,.,46,3、迁飞,迁飞（Migration）是指昆虫通过飞行而大量、持续地远距离迁移。迁飞是昆虫种的遗传特性，是一种种群行为。,.,47,目前已发现有不少主要农业害虫具有迁飞的特性，如东亚飞蝗、粘虫、小地老虎、甜菜夜蛾、稻纵卷叶螟、稻褐飞虱、白背飞虱和黑尾叶蝉等。对这类迁飞性害虫需要有全国性乃至国际性的测报和防治对策。,.,48,五、拟态、伪装与假死,1、拟态,拟态（Mimicry）是一种动物在外形、姿态、颜色、斑纹或行为等方面“模仿”其它种生物或非生命物体，以躲避敌害、保护自己的现象。,.,49,拟态的类型,根据拟态发生的虫态，可将拟态分为：卵拟态、幼虫拟态、若虫拟态、蛹拟态、成虫拟态；,形状拟态、颜色拟态、化学拟态、声音拟态、光学拟态、行为拟态等等。,根据所拟的对象，可将拟态分为：,.,50,最常见的两种拟态,缪氏拟态：不可食模拟不可食。,贝氏拟态（Batesianmimicry）：本身可食，模拟不可食。,例：萝靡草斑蝶，幼虫取食萝靡草，其幼虫、蛹或成虫的血液里有毒，鸟取食后会呕吐。而红斑蝶不带毒，与草斑蝶相似。,捕食者无论先捕食其中哪一种，都会引起对两种昆虫的回避。因此，该类拟态无论对拟态者还是对被模拟者都有利。这类拟态在红萤科昆虫、蜂类、蚁类中均可见到。,.,51,2、伪装,伪装（camouflaging）是指昆虫利用环境中的物体伪装自己的现象。伪装多为幼虫或若虫所具有，见于半翅目、脉翅目、鳞翅目等的部分类群，伪装物有土粒、沙粒、小石块、植物叶片和花瓣、猎物的空壳等。如主要捕食蚂蚁的淡带荆猎蝽的若虫在吸干蚂蚁的体液后会把蚂蚁的空壳黏在体背，一些捕食性鳞翅目幼虫会把花瓣或叶片黏在体背。伪装可进一步发展为像一些毛翅目幼虫和鳞翅目蓑蛾科昆虫等的筑巢习性。,.,52,3、假死,假死是指昆虫受到某种刺激而突然停止活动、佯装死亡的现象。如金龟子、象甲、叶甲、瓢虫和蝽象的成虫以及粘虫的幼虫，当受到突然刺激时，身体卷缩，静止不动或从原栖息处突然跌落下来呈“死亡”状，稍后又恢复常态而离去。,.,53,六、多变的自卫能力,或称隐藏色，是指一些昆虫的体色与其背景色非常相似，从而躲过捕食性动物的视线而获得保护自己的效果，这种与背景相似的体色称为保护色。,1、保护色,如菜粉蝶蛹的颜色因化蛹场所的背景颜色的不同而异，在青色甘蓝叶上的蛹常为绿色或蓝绿色，而在灰褐色篱笆或土墙上的蛹多呈褐色。而另一些昆虫的体色断裂成几部分镶嵌在背景色中，起躲避捕食性天敌的作用，这种保护色又叫混隐色，如一些生活于树干上的蛾类，其体色常断裂成碎块，镶嵌在树皮与裂缝的背景色中。,.,54,在一些昆虫中，保护色还经常连同外形与姿态也与背景相似联系在一起，以获得更好的保护效果，这在枯叶蝶Kalimaspp.、尺蠖、竹节虫、螽斯等昆虫中较普遍。例如，枯叶蝶停息时双翅竖立，翅背面极似枯叶，甚至有树叶病斑状的斑点；尺蠖在树枝上栖息时，以腹足和臀足固定在枝条上，身体斜立如枝条。,.,55,2、警戒色,一些鞘翅目、半翅目、双翅目、鳞翅目昆虫等模拟具有蜇刺能力的胡蜂的色斑型，通常人们把拟态昆虫的这类色斑型称为警戒色（warningcolor）。,有些昆虫既具有保护色，又具有警戒色。例如，一些蛾类前翅有与环境相似的色斑，后翅上有类似鸟、兽类的眼睛的斑纹；在停息时以前翅覆盖腹部和后翅，当受到袭击时，突然张开前翅，展现出颜色鲜明的眼状斑的后翅；这种突然的变化，往往能把袭击者吓跑。很多绿色的蚱蜢具有鲜红色的后翅以及一些竹节虫后翅臀区樱红色或具有其他花斑，也有类似的作用。,.,56,如：屁步甲硫磺气味，有灼热感。,如：断足自救。,3、施放“瓦斯”等,4、残体自卫,.,57,七、本能,如：蜜蜂工蜂筑巢。可以建一个十分精巧整齐的六边形蜂房，每间蜂房的体积约0-25cm3，底边的夹角70度32分精巧的建筑师。负子蝽：“父爱”，雌虫产卵于雄虫背上,.,58,八、昆虫的通讯,化学通讯的优点是传送距离远、特异性高、隐蔽性好。该通讯方式在昆虫的生殖、觅食、追踪、聚集、报警、调整种群密度等方面起着重要作用。,1、化学通讯,是以挥发性信息化学物质（semiochemicals，包括信息素和异种化感物）作为媒介的通讯方式，是昆虫最常见和最有效的通讯方式。,.,59,例如，在小蠹虫科的一些种类中，当一个小蠹虫被松树释放的挥发性化学物质（觅食）引诱来后，它就释放信息素招引同种其他个体（聚集），接着它们蛀巢道、交配和产卵（生殖），然后释放信息素阻止其他个体以免密度过高（调节）。,在社会性昆虫中，化学通讯控制着巢群内个体的分型或分级、协调着巢群中各个体的活动与行为，使整个群体能有条不紊地生存和发展。,.,60,2、昆虫的发光与视觉通讯,昆虫的发光（insectbioluminescence）有两种情况，一类是由于发光细菌的存在，如很多鳞翅目幼虫的发光；另一类是昆虫自身的发光，通常所说的发光昆虫即指此类。自身发光的昆虫有4个目，即弹尾目、同翅目、鞘翅目和双翅目，其中以鞘翅目种类发光最多；发光的虫态有卵、幼虫（或若虫）及成虫；发光的部位可及头、胸、腹，甚至全身，发光的时间有的是在受刺激时，有的仅限于交配求偶时，有的则是在捕食或遇敌时发光。,.,61,发光的意义,防御：发光比起昆虫的发音及化学通讯似乎增加了被捕食的危险，但这些昆虫味道不好；相反，当其突然发光时有时可能会吓跑捕食者；另外，有的昆虫的发光还会起到报警的作用。,求偶：在萤火虫中，有的两性都发光，有的仅雌萤发光，其闪光是一种性信号，具有种的特异性，因此它们能准确地确定异性的位置。,.,62,捕食：新西兰的一种柄蕈菌蚊常生活在阴暗、潮湿的环境中，有时大量居于岩洞里，其幼虫用丝加上黏液建造一种罗网，并垂下一条条长达1230cm的丝；每逢夜晚，幼虫便会发光，被引来的小飞虫就会被粘缠于丝上而被菌蚊所食。,.,63,视觉通讯在昆虫中普遍存在而且变化较大，个体间需要直接的视线，是昆虫短距离通讯的重要方式之一。一些蜉蝣目、毛翅目、双翅目的雌虫通过视觉可以被吸引到上下飞舞的雄虫群体中。,.,64,在蝴蝶等部分昆虫中，雄性个体常有较雌性更鲜艳的体色，可能在示爱时有取悦对方的作用，与昆虫的视觉兴奋有关。雄性蝴蝶常靠视觉判别近距离飞舞的雌性蝴蝶，如果将一片有一定颜色的纸模仿雌蝶飞舞的动作，雄蝶也会追逐起来。视觉在蝴蝶等昆虫的求爱行为中起着重要的作用。,.,65,3、昆虫的发音和听觉通讯,发音方式可分为3大类：,发音昆虫达到16目之多，不但成虫能发音，有些幼虫，甚至蛹也能发音。,1类是昆虫正常活动的副产品，这类发音昆虫不具独特的发音器，其声音是昆虫飞行、求偶、取食活动的产物；如蝇、蚊的振翅；第2类发音是昆虫的身体碰击其他物体的结果；如窃蠹、拟步甲、褐飞虱等的发声；,.,66,第3类昆虫的声音是由昆虫体上特殊的发音器官所发出；,可分为两类，一种是摩擦发音，即发音器的两部分相互摩擦而发音，这类发音方式普遍存在于昆虫中。如蝗虫、蟋蟀等。一种是膜振动发音，仅为同翅目、半翅目、鳞翅目的部分种类所具，是昆虫中发音效率最高的方式。最后1类是由于空气的流动而发音，这种发音方式有点像人的发音原理。,.,67,4、触觉通讯,触觉通讯（tactilecommunication）是指昆虫靠身体的互相接触传递信息的通讯方式，只有当同种或不同种的个体相通才能发生。如蚂蚁可通过触角的拍打告诉对方食物的性质、大小、距离等信息。蚂蚁通过拍打与其共生的昆虫的身体可使对方分泌出蚂蚁喜食的蜜露等物质。触觉通讯在很多昆虫的求爱过程中起着非常重要的作用。,通常一种昆虫不是孤立地使用上述通讯方式，而是综合地使用两种或两种以上的通讯方式来完成种内及种间通讯。,