普通齿蛉幼虫的呼吸系统

1、LOGO普通齿蛉幼虫的呼吸系统及呼吸行为普通齿蛉幼虫的呼吸系统及呼吸行为n 背景 水生昆虫的呼吸方式对其生存、繁衍有着极其重要的作用,对水生昆虫呼吸系统结构和呼吸行为的研究较少。广翅目昆虫幼虫时期主要营水生生活,多由气管鳃呼吸,但其具体的呼吸器官结构及呼吸行为却不甚了解。 研究的背景及意义研究的背景及意义n 意义 作者对普通齿蛉幼虫的呼吸系统结构和呼吸行为进行了较系统的研究,旨在丰富广翅目昆虫的解剖学和生物学研究,也为进一步研究影响呼吸行为的因素和实施室内大规模人工“复育”提供科学依据。 研究的背景及意义研究的背景及意义研究主要内容研究主要内容u材料与方法材料与方法 在四川省乐山市大渡河内采集

2、足量在四川省乐山市大渡河内采集足量8 8龄的普通齿蛉幼虫龄的普通齿蛉幼虫, ,带回实验室后带回实验室后, ,选取一选取一部分放在水中备用部分放在水中备用, ,另一部分用于实验室另一部分用于实验室养殖至成虫养殖至成虫, ,根据成虫鉴定试虫种类。根据成虫鉴定试虫种类。研究主要内容研究主要内容u呼吸系统的解剖呼吸系统的解剖 将试虫处死后置于盛水的蜡盘中将试虫处死后置于盛水的蜡盘中, ,利利用解剖剪从肛门处分别沿背而和腹而中线用解剖剪从肛门处分别沿背而和腹而中线进行解剖进行解剖, ,再用解剖针、镊子等将其他器再用解剖针、镊子等将其他器官和组织剔除官和组织剔除, ,明显露出呼吸气管明显露出呼吸气管, ,

3、逐次找逐次找到各级气管的走向和脉络到各级气管的走向和脉络, ,用解剖镜用解剖镜( (目镜目镜中带有标尺中带有标尺) )观察。观察。研究主要内容研究主要内容研究主要内容研究主要内容u呼吸行为的观察呼吸行为的观察 分别将分别将2020头齿蛉和鱼蛉幼虫试虫放入大塑料头齿蛉和鱼蛉幼虫试虫放入大塑料盆中盆中, ,在盆中注入在盆中注入5-8cm5-8cm深的清澈河水深的清澈河水, ,在盆中靠一在盆中靠一侧用河沙斜铺成三角体形缓坡露出水而供幼虫上侧用河沙斜铺成三角体形缓坡露出水而供幼虫上岸岸, ,水温水温(22(22士士1)1)，室温，室温(20(20士士1)1)。记录盆内水。记录盆内水中和沙坡上中和沙坡上

4、( (陆地陆地) )幼虫呼吸情况。将气门全部密幼虫呼吸情况。将气门全部密封并将毛簇全部剪掉后封并将毛簇全部剪掉后, ,观察幼虫的呼吸和生存状观察幼虫的呼吸和生存状况况, ,以此来验证是否具有体壁呼吸。以此来验证是否具有体壁呼吸。研究主要内容研究主要内容u气门的电镜扫描气门的电镜扫描 使用戊二醛固定使用戊二醛固定, ,叔丁醇梯度脱水叔丁醇梯度脱水, ,在在CPD-030CPD-030临界点干燥仪上干燥临界点干燥仪上干燥, ,用用SCD-005SCD-005离子溅射仪喷金离子溅射仪喷金,Quanta-200,Quanta-200电镜下观察电镜下观察并拍照。并拍照。结果与讨论结果与讨论 u气门的分布

5、及构气门的分布及构 造普通齿蛉幼虫共有造普通齿蛉幼虫共有1010对气门对气门, ,分别位于前中分别位于前中胸之间、中后胸之间和腹部胸之间、中后胸之间和腹部1-81-8节两侧节两侧, ,均为有效均为有效气门气门, ,属多气门型属多气门型, ,全气门式。全气门式。结果与讨论结果与讨论 u气管鳃的分布及结构气管鳃的分布及结构 普通齿蛉幼虫有普通齿蛉幼虫有8 8对气管鳃对气管鳃, ,分别位于腹部分别位于腹部1-81-8节侧壁节侧壁, ,但形状和大小等却不完全一样但形状和大小等却不完全一样, ,其中，前其中，前6 6对呈管状对呈管状, ,基部较粗基部较粗, ,端节较细端节较细, ,长长0.4-0.6cm

6、,0.4-0.6cm,最基最基部直径为部直径为0.3-0.4 mm,0.3-0.4 mm,其上分布有绒毛其上分布有绒毛, ,较短较短, ,较疏较疏; ;后后2 2对却明显加长对却明显加长, ,约为约为0.6 cm,0.6 cm,上而的纤毛明显上而的纤毛明显长且密长且密, ,呈羽毛状呈羽毛状, ,两气管鳃之间有气门两气管鳃之间有气门, ,气管鳃基气管鳃基部与气门腔基部相邻。部与气门腔基部相邻。结果与讨论结果与讨论结果与讨论结果与讨论 u气管的分布及结构气管的分布及结构 普通齿蛉幼虫的气管左右两侧对称分布普通齿蛉幼虫的气管左右两侧对称分布, ,最前最前端位于脑、触角和口器等处端位于脑、触角和口器等

7、处, ,由微气管和三级气管由微气管和三级气管与位于前胸前缘侧纵干气管相连接。侧纵干气管与位于前胸前缘侧纵干气管相连接。侧纵干气管共共4 4束束, ,从前胸前缘一直延伸至生殖刺突从前胸前缘一直延伸至生殖刺突, ,在前胸、在前胸、中胸和后胸部为两条侧纵干气管中胸和后胸部为两条侧纵干气管, ,而腹部则变为一而腹部则变为一条侧纵干气管。左右对称条侧纵干气管。左右对称, ,分布规律相同。分布规律相同。结果与讨论结果与讨论结果与讨论结果与讨论结果与讨论结果与讨论 u普通齿蛉幼虫的呼吸行为普通齿蛉幼虫的呼吸行为 毛簇呼吸毛簇呼吸 气门呼吸和体壁呼吸气门呼吸和体壁呼吸结果与讨论结果与讨论 u讨论讨论 普通齿蛉

8、幼虫具有普通齿蛉幼虫具有8 8对较为发达的气管鳃对较为发达的气管鳃, ,其其中应该有气管中应该有气管, ,且应当成为重要的呼吸器官且应当成为重要的呼吸器官, ,但在但在解剖时却始终没发现气管鳃中有气管的分布解剖时却始终没发现气管鳃中有气管的分布, ,而毛而毛簇却连接有明显发达的气管簇却连接有明显发达的气管, ,成为幼虫水中呼吸时成为幼虫水中呼吸时的重要器官的重要器官, ,这也与普通齿蛉幼虫在水中为毛簇呼这也与普通齿蛉幼虫在水中为毛簇呼吸而非气管鳃呼吸相吻合吸而非气管鳃呼吸相吻合, ,也解释了毛簇的收缩与也解释了毛簇的收缩与呼吸效率的关系。呼吸效率的关系。结果与讨论结果与讨论 多样的呼吸行为使得

9、普通齿蛉能忍受一定污多样的呼吸行为使得普通齿蛉能忍受一定污染程度的水质。在水环境中毛簇呼吸的效率远远染程度的水质。在水环境中毛簇呼吸的效率远远高于气管鳃呼吸，且毛簇呼吸更利于调节，由神高于气管鳃呼吸，且毛簇呼吸更利于调节，由神经调节毛簇呼吸控制气体的交换的机制较气管鳃经调节毛簇呼吸控制气体的交换的机制较气管鳃更加复杂、高效，大大提高了昆虫在恶劣环境下更加复杂、高效，大大提高了昆虫在恶劣环境下的生存能力。的生存能力。评价与思考评价与思考u 对普通齿岭幼虫的呼吸系统结构和呼吸对普通齿岭幼虫的呼吸系统结构和呼吸行为进行了研究，丰富了广翅目昆虫的解行为进行了研究，丰富了广翅目昆虫的解剖学和生物学研究，为进一步研究影响呼剖学和生物学研究，为进一步研究影响呼吸行为的因素和实施室内大规模人工吸行为的因素和实施室内大规模人工“复复育育”提供科学依据。提供科学依据。评价与思考