1、第二篇第二篇 昆虫生物学昆虫生物学第1页昆虫的生物学定义及其研究内容定义及其研究内容昆昆虫虫生生物物学学是是研研究究昆昆虫虫生生命命活活动动规规律律一一门门科科学学,主主要要研研究究昆昆虫虫个个体体发发育育史史(包包含含昆昆虫虫生生殖殖、胚胚胎胎发发育育、胚胚后后发发育育及及成成虫虫各各个个时时期期生生命命特特征征)和和年生活史。年生活史。第2页昆虫的生物学第五章第五章 昆昆 虫虫 生生 殖殖 方方 法法第3页昆虫的生物学第一节第一节 昆虫性别昆虫性别1、昆虫性别在正常情况下,昆虫个体性别有3种情况:n雌性(female):惯用“”表示,大多数种类中,雌性成虫略比同种雄性个体大,颜色较暗淡,活
2、动能力较差,寿命较长。n雄性(male):惯用“”表示,多数雄性个体比同种雌性个体小,色泽鲜艳,活动能力强,寿命短。n雌雄同体(hermaphrodite):指正常情况下卵巢与精巢并存于同一个体中现象。如襀翅目、同翅目、双翅目等昆虫。第4页昆虫的生物学2、雌雄二型现象(sexual dimorphism):同种雌雄个体除生殖器官结构差异和第2性征不一样外,在大小、颜色、结构等方面存在显著差异现象。锹甲雄雌第5页昆虫的生物学吹绵蚧雌虫吹绵蚧雄虫第6页昆虫的生物学3、多多型型现现象象(polymorphism):指指同同种种昆昆虫虫含含有有两两种种或或更更多多不不一一样样类类型型个个体体现现象象,
3、而而这这种种不不一一样样类类型型分分化化并并非非表表现现在在雌雌雄雄差差异异上上,即即在在同同一一性性别别个个体体中中出出现现不不一一样样类类型型分分化化。它它不不但但出出现现在在成成虫虫期期,也也可可出出现现在在幼幼虫虫期期。如如有有翅翅蚜蚜、无翅蚜,社会性昆虫蜜蜂、蚂蚁等。无翅蚜,社会性昆虫蜜蜂、蚂蚁等。有翅孤雌蚜无翅孤雌蚜棉蚜多型现象棉蚜多型现象第7页昆虫的生物学4、雌雄同体(hermaphrodite)分两种类型:(1)非 功 效 性 雌 雄 同 体(non-functional hermaphrodite):又叫副雌雄同体(accessory hermaphrodite)或 退 化
4、性 雌 雄 同 体(rudimentary hermaphro-dite),就是说即使同一个体中有卵巢和睾丸,但只有一个性器官能够成熟,只能异体受精。第8页昆虫的生物学(2)功效性雌雄同体(functional herma-phrodite):这种雌雄同体有两种情况,可自体受精,但雌雄同体个体间不能够异体受精,偶然会有少数卵细胞不受精直接发育为雄性个体,这种雄性个体可与雌雄同体个体进行交配;雌雄同体个体间可异体受精,也可自体受精。第9页昆虫的生物学第10页昆虫的生物学第二节第二节 昆虫生殖方法昆虫生殖方法从受精机制分:n两性生殖两性生殖(sexual reproduction)n孤雌生殖孤雌生
5、殖(parthenogenesis)从产生后代个数分:n单胚生殖单胚生殖(monembrony):一个卵产生一个个体;:一个卵产生一个个体;n多胚生殖多胚生殖(polyembrony):一个卵产生多个个体。:一个卵产生多个个体。从产生后代虫态分:n卵生卵生(oviparity):子代离开母体虫态为卵;:子代离开母体虫态为卵;n胎生胎生(viviparity):子代离开母体虫态为若虫或幼虫。:子代离开母体虫态为若虫或幼虫。雌雄同体呢?第11页昆虫的生物学一、昆虫两性生殖一、昆虫两性生殖昆虫绝大多数种类进行两性生殖、卵生。两性生殖需要经过雌雄交配,雄性个体产生精子与雌性个体产生卵子结合后,才能正常
6、发育成新个体。昆虫两性生殖特点:卵通常必须接收了精子之后,卵核才能进行成熟分裂(减数分裂);而雄虫在排精时已经减数分裂。第12页昆虫的生物学二、昆虫几个特殊生殖方式二、昆虫几个特殊生殖方式1、孤雌生殖(parthenogenesis)指指昆昆虫虫卵卵不不经经过过受受精精也也能能发发育育成成新新个体现象。普通可分为:个体现象。普通可分为:1)兼性孤雌生殖(facultative partheno-genesis):又 叫 偶 发 性 孤 雌 生 殖(sporadic par-thenogenesis),即大多数情况下进行两性生殖,但偶然会出现不受精卵发育成新个体现象,见于膜翅目、鳞翅目、缨翅目、
7、同翅目等类群。第13页昆虫的生物学2)专性孤雌生殖(obligate parthenogenesis):经 常 性 孤 雌 生 殖(constant parthenoge-nesis):几乎完全经过孤雌生殖方式进行;周 期 性 孤 雌 生 殖(cyclical partheno-genesis):两性生殖与孤雌生殖随季节变迁交替进行,即异态交替(heterogeny),如蚜虫;幼体生殖(paedogenesis);地 理 性 孤 雌 生 殖(geographical parthe-nogenesis):在一个昆虫两个变型中,一个行两性生殖,另一个行孤雌生殖。第14页昆虫的生物学2、多胚生殖、多
8、胚生殖(polyembryony)1个卵产生个卵产生2个或更多个胚胎生殖方法,常见于寄个或更多个胚胎生殖方法,常见于寄生性膜翅目昆虫及一个捻翅目昆虫中。生性膜翅目昆虫及一个捻翅目昆虫中。跳小蜂多胚生殖跳小蜂多胚生殖A.卵卵(示极体和卵核示极体和卵核);B.卵分化为胚区和滋养区卵分化为胚区和滋养区;C.多胚横截面多胚横截面;D.小蜂寄生小蜂寄生状状第15页昆虫的生物学3、胎生(viviparity)胎生是指由母体直接产出幼体生殖方式。可分为以下4种类型。1)卵胎生(ovoviviparity):胚胎所需养分全部由卵供给,胚胎发育在母体内完成,卵在母体内孵化,孵化后很快幼虫便离开母体。从营养源来看
9、,与卵生相同。代表:蓟马、介壳虫等。第16页昆虫的生物学2)腺养胎生(adenotrophicviviparity):l胚胎发育养分也由卵供给,但幼虫从卵中孵化出来后并不马上离开母体,而是借居在母体阴道膨大而形成“子宫”内,由母体附腺供给幼虫养分,直到幼虫靠近化蛹时才被产出体外,刚产出幼体很快便化蛹,故这类生殖方式又称蛹生(pupiparity)。l代表:部分家蝇科、虱蝇科等。第17页昆虫的生物学舌蝇腺营养胎生,示子宫中幼虫第18页昆虫的生物学3)伪胎盘胎生(pseudoplacentalviviparity):l卵无卵黄或卵黄甚少,无卵壳,主要靠一个称为伪胎盘(pseudoplacenta)
10、结构从母体中吸收营养。l代表:孤雌生殖蚜虫、啮虫目昆虫、半翅目标寄蝽等。第19页昆虫的生物学4)血腔胎生(haemocoelousviviparity):A.当卵发育成熟后卵巢破裂,将卵释放到母体血腔中,卵无卵壳,胚胎从血淋巴中直接吸收养分,卵孵化后,幼虫从雌虫生殖孔出来。B.卵母细胞不受精就在卵巢管中发育,孵化后幼虫进入血腔,取食母体组织,至化蛹前破母体体壁而出。C.代表:捻翅目及幼体生殖瘿蚊科。第20页昆虫的生物学瘿蚊幼体生殖在一个幼虫体内孕育着5个次代幼虫4、幼体生殖(paedogenesis)昆虫在母体还未到达成虫阶段,还处于幼虫期时就进行生殖生殖方式称为幼体生殖(paedogenes
11、is)。第21页昆虫的生物学凡进行幼体生殖昆虫,产出不是卵,而是幼虫,所以幼体生殖能够认为是胎生一个形式。当然幼体生殖母体都没有发育到成虫阶段,也就谈不上两性交配,所以幼体生殖又能够看成孤雌生殖一个类型。第22页昆虫的生物学第六章第六章昆虫卵与胚胎发育昆虫卵与胚胎发育第23页昆虫的生物学在讨论昆虫个体发育(ontogenesis)过程时,常以胚胎发育(embryonic development)为基点,把胚胎发育前精、卵成熟叫昆虫胚前发育(preembryonicdevelopment),把胚胎 完 成 后 到 性 成 熟 过 程 叫 胚 后 发 育(postembryonicdevelopm
12、ent)。个体发育=胚前发育+胚胎发育+胚后发育第24页昆虫的生物学第一节第一节 昆虫卵昆虫卵第25页昆虫的生物学对于卵生昆虫而言,卵(egg或ovum,复数ova)是个体发育第1个虫态,又是一个表面不活动虫态。了解卵结构、昆虫产卵方式等含有主要理论与实践意义。第26页昆虫的生物学一、卵外部形态及昆虫产卵方式一、卵外部形态及昆虫产卵方式(一)卵外部形态1.卵大小昆虫卵较小,但与高等动物卵相比则相对很大;一个螽斯卵近10mm,而葡萄根瘤蚜卵长仅0.020.03mm;大多数昆虫卵长在1.52.5mm之间。第27页昆虫的生物学2.卵形状卵外形也展现高度多样性,普通为卵圆形或肾形,也有卵呈桶形、瓶形、
13、纺锤形、半球形、哑铃形,还有一些卵为不规则形。第28页昆虫的生物学3.卵颜色大部分昆虫卵初产时呈乳白色或淡黄色,以后颜色逐步加深呈绿色、红色、褐色等,孵化之前颜色变得更深。依据卵色泽我们能够推断某种昆虫卵发育进度。第29页昆虫的生物学东亚飞蝗卵高粱瘿蚊卵蜉蝣卵鼎点金刚钻卵两种竹节虫卵第30页昆虫的生物学褐飞虱卵褐飞虱卵草蛉卵虱卵斑须蝽卵第31页昆虫的生物学一个小蜂卵米象卵木叶蝶卵中华大刀中华大刀螳卵螳卵美洲蜚蠊卵玉米螟卵黄褐天幕毛虫卵第32页昆虫的生物学(二)昆虫产卵方式及适应昆虫在产卵方式上表现出高度选择性与适应性:1.产在食物源上或附近捕食性蜾蠃、泥蜂在产卵之前会捕捉猎物并将其麻醉后放入巢
14、中,然后再产卵,幼虫孵出后马上就有可口食物。第33页昆虫的生物学第34页昆虫的生物学2.保护卵不受侵害草蛉产卵时,先分泌一点黏胶,并随腹部上翘把胶拉成细丝,再把卵产在细丝顶端,预防其它捕食性昆虫或先孵出幼虫将未孵出卵吃掉;绿豆象卵是散产,但有二卵重合,上面卵起到保护下面卵不受寄生蜂侵害作用。第35页昆虫的生物学3.使卵有一个适宜发育生长环境很多卵块表面具毛、胶质、蜡质等,预防水分蒸发,也可部分防止天敌加害;产在植物组织里卵,往往从寄主体内取得胚胎发育或孵化所必需水分。第36页昆虫的生物学二、卵基本结构二、卵基本结构卵壳(chorion或eggshell)卵黄膜(vitellinemembran
15、e)无卵黄周质(periplasm)有卵黄原生质卵黄(vitellus或yolk)核(corn)原生质由 外 至 内第37页昆虫的生物学卵孔l卵有基部端部之分,端部常有一个或若干贯通卵壳小孔,称卵孔(micropyle)。受精时精子可经过此孔进入卵内,所以卵孔又被称为精孔或受精孔。第38页昆虫的生物学第二节第二节 胚胎发育胚胎发育1、定义定义胚胚胎胎发发育育是是指指从从受受精精卵卵合合子子开开始始卵卵裂裂 到到 发发 育育 为为 幼幼 虫虫(广广 义义)为为 止止 过过 程程。(孤雌生殖始于?)(孤雌生殖始于?)2、授精授精(insemination):性性成成熟熟昆昆虫虫经经过过交交配配,雄
16、雄虫虫以以不不一一样方式将精子送入雌虫体内。样方式将精子送入雌虫体内。贮精囊贮精囊第39页昆虫的生物学3、受精(fertilization)(广义):精子与卵子结合。(狭义):精核与卵核结合成为合子(zygote)。精子使卵子受精是在卵产出前在中输卵管或阴道内发生,其实质是雄性原核与雌性原核结合为合子,即狭义受精过程。合子第1次分裂标志着新个体胚胎发育开始。第40页昆虫的生物学胚胎发育过程胚胎发育过程一、卵裂和胚盘形成一、卵裂和胚盘形成昆虫卵裂有两种方式:(一)完全卵裂(total cleavage)l卵内全部物质分裂为大致相同两个子细胞卵裂方式叫完全卵裂。u完全卵裂见于原始弹尾纲昆虫胚胎发育
17、早期(后期又转为表面卵裂),寄生性半翅目与膜翅目昆虫中。膜翅目小蜂总科中有些昆虫甚至进行纯粹完全卵裂。第41页昆虫的生物学第42页昆虫的生物学(二)表面卵裂(superficial cleavage)卵内全部物质非均等分裂,细胞分裂主要集中在外层进行,这么卵裂方式叫表面卵裂。大多数昆虫属于这类。第43页昆虫的生物学卵裂早期核多位于卵近中部,其迁移到卵黄表面时间随种类而异,子核进入周质后逐步形成围绕卵黄单细胞层,即胚盘(blastoderm)。第44页昆虫的生物学卵裂时,并非全部子核都迁往周质,有一部分子核留在卵黄间成为能供给胚胎营养消黄细胞(vitellophages)。即便在胚盘形成后细胞分
18、裂时还可产生一些卵黄胞,并由周缘向卵黄中部移动。前一个卵黄胞叫初生消黄细胞(primary vitello-phages),后一个则为次生消黄细胞(secondary vitellophages)。在胚盘形成过程中,卵基部生殖质分化出生殖细胞。第45页昆虫的生物学二、胚带、胚层及胚膜形成二、胚带、胚层及胚膜形成胚盘形成后,细胞开始分化,位于卵腹面胚盘细胞增厚变大成为胚胎细胞带,即胚带(germ band),侧面与后面胚盘细胞逐步变薄而形成胚膜(embryonic envelop)。第46页昆虫的生物学接着,胚带从前到后沿中线内凹,其中凹陷部分叫胚带中板(median plate),两侧叫胚带侧
19、板(lateral plate)。伴随中板内陷,侧板相向延伸而愈合成为胚胎外层(outer layer),同时中板也在腹面相遇合,使中板成为双层细胞里层(inner layer)。(内陷式)第47页昆虫的生物学胚带、胚膜及胚层形成:胚带、胚膜及胚层形成:A-D.横切面;横切面;A”-D”.纵切面;纵切面;C-C”.中板两侧相向延长中板两侧相向延长,D-D”.羊膜形成和胚层发生;羊膜形成和胚层发生;A-A”.胚带形成,胚带形成,B-B”.胚膜胚膜(浆膜浆膜)和中板形成和中板形成第48页昆虫的生物学里层还有另外两种形成方式:长复式(法)和内裂式(法)。长复式胚层分化是在中胚层,内陷时侧板相向延伸,
20、愈合后覆盖在中板之外。内裂式胚层分化则是中板向里分裂出一群细胞而形成里层,原来胚带为外层。胚层分化方式:胚层分化方式:长复式长复式(ABD)内裂式内裂式(ACD)第49页昆虫的生物学外层就是以后外胚层(ectoderm);里层深入分化为中带与侧带,前者成为内胚层(endoderm),后者成为中胚层(mesoderm)。第50页昆虫的生物学绝大多数昆虫在胚层形成时整个胚胎向里陷入,胚胚膜膜两两端端逐逐步步伸伸向向胚胚胎胎腹腹面面并并愈愈合合,这么在胚 胎 腹 面 就 有两层胚膜,外面胚膜称浆膜(serosa),里面胚膜称羊 膜(amnion),胚 膜 和 羊 膜 间 腔 叫 羊 膜 腔(amni
21、otic cavity),腔内液体叫羊水(amniotic fluid),羊水起着保护胚胎作用。第51页昆虫的生物学三、胚胎分节与附肢形成(一)胚胎分节 与胚层形成同时,胚胎开始分节,普通先是中胚层分节,然后外胚层上出现横沟。l胚带前端较宽部分成为原头,其上发生上唇、口、眼、触角等;l较狭窄部分叫原躯,由此发生颚叶、胸部和腹部。l多数昆虫原躯分节由前而后,而在一些甲虫中分节则由胸部向前、后两端进行。第52页昆虫的生物学(二)附肢形成胚胎分节后,每个体节上发生一对囊状突起,其中一些突起向后延伸、分节形成附肢。按分节与附肢发生次序,胚胎发育在分节后时期可分为3个阶段:第53页昆虫的生物学1.原原
22、足足 期期(protopod phase)胚胚胎胎没没有有分分节节或或分分节节不不显显著著,仅仅头头部部与与胸胸部部有有初初生附肢。生附肢。第54页昆虫的生物学2.多 足 期(polypodphase)腹部显著分节而且每个体节具1对附肢。第55页昆虫的生物学3.寡 足 期(oligopodphase)胚胎含有显著分节,但腹部无附肢。第56页昆虫的生物学中肠;肌肉系统、循环系统(包含心脏及血细胞)、脂肪体及部分生殖腺等;体壁、消化道前、后肠、马氏管、神经系统、呼吸系统、雄虫射精管、雌虫中输卵管、各种腺体、绛色细胞等。四、系统器官形成四、系统器官形成内胚层中胚层 外胚层第57页昆虫的生物学五、胚动
23、、背合及胚膜消失五、胚动、背合及胚膜消失(一一)胚动胚动(blastokinesis)在在胚胚胎胎发发育育中中胚胚胎胎位位置置均均发发生生不不一一样样程程度度变变动动现现象象叫叫胚胚动动(blastokinesis)。短短胚胚带带昆昆虫虫胚胚动动幅幅度度较较大大,长长胚胚带带昆昆虫虫胚胚动动幅幅度度较较小小。胚胚动动与与胚胚胎胎更更充充分分利利用用卵卵内内营营养相关。养相关。第58页昆虫的生物学第59页昆虫的生物学(二)背合伴随胚胎发育进程,位于卵腹面胚带两侧围绕着卵黄向后面发展,胚胎部分越长越大,而卵黄则因为作为营养物质被利用而逐步降低,最终胚胎两侧伸至背中线而闭合,形成一个完整胚胎,这一过
24、程称为背合。第60页昆虫的生物学(三)胚膜消失胚胎发育进入中后期时,浆膜和羊膜从各自愈合处破裂,背合时逐步被牵引到胚胎后面,多呈管状陷于卵黄中,退缩为背器(dorsal organ),背合末期,背器也逐步解离为卵黄所吸收。第61页昆虫的生物学第62页昆虫的生物学五、学习胚胎发育意义五、学习胚胎发育意义1、有利于了解昆虫各器官系统发生同源性,为研究昆虫进化及系统发育提供佐证(生生物重演律物重演律)。2、有利于测报人员了解卵发育进度,从而提升昆虫预测预报准确率。3、胚胎在不一样发育阶段对药剂敏感性不一样,经过研究胚胎发育,有利于筛选出杀卵效果好杀虫剂。第63页昆虫的生物学第七章第七章昆虫胚后发育昆
25、虫胚后发育第64页昆虫的生物学昆虫从卵中孵化而出至羽化并到达性成熟过程叫胚后发育(postembryonic development)。但对于胎生昆虫而言,完成胚胎发育与破卵而出时间并不相同,所以有些人把胚后发育叫卵后发育(post-ovarian development)。第65页昆虫的生物学还有学者认为胚后发育是胚胎发育继续,是幼期昆虫发育为含有经典昆虫特征成虫阶段,因而又把胚后发育 称 作 外 胚 胎 发 生(postovarian embryogenesis)。第66页昆虫的生物学第一节孵化第一节孵化昆虫胚胎发育到一定时期,幼虫或若虫冲破卵壳而孵出现象称为孵化。一批卵或一个卵块从开始孵
26、化到全部孵化结束历经时间称为孵化期。自卵内孵出到开始取食之前幼虫或若虫称为初孵幼虫或初孵若虫。第67页昆虫的生物学第二节第二节 昆虫变态及其类型昆虫变态及其类型昆虫在个体发育过程中,尤其是在胚后发育阶段要经过一系列形态改变现象,称为变态。依据各虫态体节数目标改变、虫态分化及翅发生等特征,可把昆虫变态分为5大类:第68页昆虫的生物学一、增节变态是六足纲中最原始一类变态,仅见于原尾纲Protura。l其特点是:幼期与成虫期之间腹部体节数逐步增加,初孵时腹部只有9节,以后逐步增加至12节为止。第12节是尾节,所增加3节均为第8腹节增生而来。第69页昆虫的生物学二、表变态主要特点是:l幼虫从卵中孵化出
27、来已具备成虫特征;在胚后发育过程中仅是个体增大、性器官变成熟等;但到成虫期仍继续蜕皮,这也是节肢动物遗留下来原始特征。l表变态为弹尾纲、双尾纲和昆虫纲缨尾目所含有。第70页昆虫的生物学三、原变态是昆虫纲有翅亚纲中最原始变态类型,为蜉蝣目昆虫特有。其特点是:从幼期转变为成虫期要经 过 一 个 亚 成 虫(subimago)期;亚成虫期很短,外形与成虫很相同,初具翱翔能力,并已达性成熟;所以亚成虫期存在相当于成虫继续脱皮;这是表变态昆虫演化为有翅昆虫时保留下来原始特征。蜉蝣目标幼期虫态称“稚虫”。第71页昆虫的生物学一个蜉蝣稚虫第72页昆虫的生物学四、不全变态不全变态(incomplete met
28、amorphosis)又 称 直 接 变 态(direct metamorphosis),只经过卵期、幼期和成虫期3个阶段,翅在幼期虫态体外,成虫特征伴随幼期虫态生长发育逐步显现,为昆虫纲有翅亚纲外翅部Exopterygota除蜉蝣目以外昆虫所含有。不全变态又可分为3个亚型:第73页昆虫的生物学(一)半变态蜻蜓目、襀翅目昆虫幼期营水生生活,所以在体形、呼吸器官、取食器官、行动器官等都有不一样程度特化,以至成、幼虫间含有显著形态分化。其变态称为半变态(hemimetamorphosis),其幼期昆虫称为“稚虫”(naiads)。第74页昆虫的生物学蜻蜓稚虫第75页昆虫的生物学(二)渐变态直翅目、
29、竹节虫目、螳螂目、蜚蠊目、革翅目、等翅目、啮虫目、纺足目、半翅目、大部分同翅目昆虫幼期与成虫期在体形、生境、食性等方面非常相同,这么不全 变 态 特 征 成 为 渐 变 态(pauro-metamorphosis),它们幼期昆虫通称若虫(nymphs)。第76页昆虫的生物学半半 翅翅 目目 渐渐 变变 态态第77页昆虫的生物学第78页昆虫的生物学(三)过渐变态在缨翅目、同翅目粉虱科和雄性介壳虫中,幼期向成虫期转变时要经过一个不食又不动类似蛹虫龄,比普通渐变态显得复杂,所以被称为过渐变态。l有些人认为这类变态可能是不全变态向全变态过渡中间类型,因而又有过渡变态之称。第79页昆虫的生物学缨翅目过渐
30、变态卵1龄若虫“前蛹期”成虫“蛹期”第80页昆虫的生物学五、全变态全变态(complete metamorphosis)类昆虫一生经过卵、幼虫(larva,复数larvae或larvas)、蛹(pupa,复数pupae或pupas)和成虫(adult或imago)4个不一样虫态,为有翅亚纲内翅部昆虫所含有。第81页昆虫的生物学膜翅目全变态第82页昆虫的生物学在全变态昆虫中,一些幼虫营寄生生活昆虫幼虫间形态、生活方式等显著不一样,比普通全变态昆虫变态复杂得多,因而特称其为复变态(hypermetamor-phosis)。第83页昆虫的生物学芫菁复变态A.卵,B.1龄幼虫,C.-E.第2,第3,第
31、4龄幼虫,F.第5龄幼虫,G.第6龄幼虫,H.蛹,I.成虫第84页昆虫的生物学第三节第三节 幼虫期幼虫期昆昆虫虫幼幼虫虫或或若若虫虫从从卵卵内内孵孵化化、发发育育到到蛹蛹(全全变变态态)或或成成虫虫(不不全全变变态态)之之前前整整个个发发育育阶段称为幼虫期或若虫期。阶段称为幼虫期或若虫期。第85页昆虫的生物学一、脱皮与生长一、脱皮与生长昆昆虫虫自自卵卵中中孵孵化化出出来来后后伴伴随随虫虫体体生生长长,经经过过一一定定时时间间,重重新新形形成成新新表表皮皮而而将将旧旧表表皮皮脱脱去去过过程程叫叫脱脱皮皮(molting),脱脱下下皮皮叫叫蜕蜕(exuvia)。第86页昆虫的生物学昆昆虫虫生生长长
32、和和脱脱皮皮交交替替进进行行,在在正正常常情情况况下下,昆昆虫虫幼幼体体每每生生长长到到一一定定时时期期就就要要脱脱一一次次皮皮,虫虫体体大大小小或或生生长长进进程程可可用用虫虫龄龄(instar)表表示示。从从孵孵化化至至第第1次次脱脱皮皮以以前前幼幼虫虫或或若若虫虫叫叫第第1龄龄幼幼虫虫或或第第1龄龄若若虫虫,第第1次次脱脱皮皮后后至至第第2次次脱脱皮皮前前幼幼虫虫或或若若虫虫叫叫第第2龄龄幼虫或第幼虫或第2龄若虫,余类推。龄若虫,余类推。相相邻邻两两次次脱脱皮皮所所经经历历时时间间称称龄龄期期(stadium)。第87页昆虫的生物学蜕皮类型:蜕皮类型:生长蜕皮:伴伴随幼虫生长蜕皮生长蜕皮
33、:伴伴随幼虫生长蜕皮变态蜕皮:变为蛹或成虫蜕皮变态蜕皮:变为蛹或成虫蜕皮生态蜕皮:因环境改变而增加蜕皮生态蜕皮:因环境改变而增加蜕皮(次数次数)第88页昆虫的生物学戴氏法则:戴氏法则:鳞鳞翅翅目目幼幼虫虫头头壳壳宽宽度度伴伴随随虫虫龄龄按按几几何何级数增加现象。级数增加现象。第89页昆虫的生物学二、幼虫类型二、幼虫类型广广义义上上幼幼虫虫类类型型很很多多,它它们们在在很很大大程程度度上上表表达达了了昆昆虫虫个个体体发发育育尤尤其其是是变变态态类类型型分分化化,郭郭郛郛(1965)、管管致致和和(1980)依依据据诸诸家学说,将广义幼虫综合为以下几个类型。家学说,将广义幼虫综合为以下几个类型。第
34、90页昆虫的生物学(一一)原型幼虫原型幼虫增增节节变变态态和和表表变变态态类类昆昆虫虫,其其幼幼体体通通常常也也称称为为若若虫虫。因因腹腹部部除除生生殖殖附附肢肢外外,还还保保留留了了一一些些其其它它附附肢肢(如如针针状状突突、弹弹跳跳器器官官等等),因因而而与与有有翅翅昆昆虫虫若若虫虫不不一一样样。为为了了强强调它们原始性,特称为原型幼虫。调它们原始性,特称为原型幼虫。第91页昆虫的生物学(二二)同型幼虫同型幼虫不不全全变变态态类类全全部部渐渐变变态态昆昆虫虫,幼幼体体具具翅翅芽芽和和未未完完全全发发育育成成熟熟生生殖殖器器官官,而而与与成成虫虫区区分分,但但在在体体形形和和外外部部结结构构
35、(如如口口器器、感感觉觉器器官官、胸胸足足等等)、内内部部结结构构(如如消消化化道道、神神经经系系统统等等)以以及及食食性性、习习性性、栖栖境境等等与与成成虫虫都都大大致致相相同同,故称为同型幼虫或若虫。故称为同型幼虫或若虫。第92页昆虫的生物学(三三)亚同型幼虫亚同型幼虫不全变态半变态类昆虫,因幼体水生,含有适应水中生活一些暂时性器官,如气管鳃、直肠鳃,蜻蜓幼虫下唇演变成捕食器官“面罩”等。这类昆虫幼期与成虫间差异较大,但与渐变态类同型幼虫有很多相同之处,故称为亚同型幼虫或稚虫。第93页昆虫的生物学(四四)过渡型幼虫过渡型幼虫又称蜉型幼虫,只包含昆虫纲原变态蜉蝣目。幼体水生,普通也称为稚虫。
36、但因为其腹部有由附肢演变而来气管鳃(多足型),与半变态气管鳃(非附肢)不是同源器官,而且其变态性质上还保留一些无翅亚纲特征,故称为过渡型幼虫或蜉型幼虫。第94页昆虫的生物学(五五)异型幼虫异型幼虫包包含含有有翅翅亚亚纲纲全全部部全全变变态态类类。幼幼体体在在体体形形、内内部部和和外外部部器器官官结结构构以以及及习习性性、栖栖境境等等方方面面都都与与成成虫虫差差异异很很大大,故故称称为为异异型型幼虫,即通常所指狭义上幼虫。幼虫,即通常所指狭义上幼虫。全全变变态态昆昆虫虫种种类类繁繁多多,幼幼虫虫形形态态差差异异显显著著。依依据据胚胚胎胎发发育育程程度度以以及及在在胚胚后后发发育育中适应与改变,又
37、可将其分为中适应与改变,又可将其分为4 4种类型。种类型。第95页昆虫的生物学1原足型幼虫原原足足型型幼幼虫虫(protopod larvae)在在胚胚胎胎发育原足期即已孵化,发育原足期即已孵化,l有连腹部还未完成份节,l胸足仅为突起状芽体,l神经系统和呼吸系统简单,器官发育不全,营寄生性生活,浸浴在寄主体液或卵黄中,经过体壁吸收寄主营养,l如膜翅目许多寄生蜂类早龄幼虫。依据腹部分节情况,原足型幼虫又分为两类。第96页昆虫的生物学(1)寡 节 原 足 型 幼 虫(oligosegmented propod larvae)。形似胚胎,腹部不分节,胸足及其它附肢仅呈芽体状态。如广腹细蜂科中一些种类
38、早龄幼虫。第97页昆虫的生物学(2)多节原足型幼虫(polysegmented propod larvae)。附肢即使未发育,但腹部已显著分节,如环腹蜂科、姬蜂总科、小蜂总科和细蜂总科一些早龄幼虫。第98页昆虫的生物学多多足足型型幼幼虫虫(polypod larvae)除除具具胸胸足足外外,还还含含有有数数对对腹腹足足。如如广广翅翅目目、鳞鳞翅翅目目和和部部分分膜膜翅翅目目等等幼幼虫虫。依依据据腹腹部部结结构构,多多足足型型幼幼虫虫又又分分为为两类。两类。2多足型幼虫多足型幼虫第99页昆虫的生物学(1)蛃 型 幼 虫(campodeiformlarvae)。形似石蛃,体略扁,胸足及腹足都较长。
39、如一些广翅目、脉翅目、毛翅目幼虫。第100页昆虫的生物学(2)蠋型幼虫(eruciforrn larvae)。体圆筒形,胸足和腹足均较短。如鳞翅目、膜翅目叶蜂类等幼虫。鳞翅目幼虫有25对腹足,腹足末端具趾钩;叶蜂类幼虫多于5对腹足,且腹足末端无趾钩。所以有些人将前者称为蠋型幼虫,将后者特称为伪蠋型幼虫。第101页昆虫的生物学3寡足型幼虫寡足型幼虫寡足型幼虫(oligopodlarvae)含有发达胸足,但无腹足,多见于鞘翅目及部分脉翅目等幼虫。依据其体型和胸足发达程度,又分为4类。第102页昆虫的生物学(1)步甲型幼虫(carabiform larvae)。口器前口式,胸足很发达,行动较灵敏,多
40、为捕食性昆虫幼虫。如步甲、龙虱、瓢虫、水龟虫、草蛉和蚁蛉等幼虫。第103页昆虫的生物学(2)蛴 螬 型 幼 虫(scarabaeform larvae)体肥胖,常弯曲呈“C”型,胸足较短,行动迟缓。如金龟甲幼虫。第104页昆虫的生物学(3)叩甲型幼虫(elateriform larvae)。体细长,略扁平,胸足较短。如叩甲、拟步甲等幼虫。(4)扁 型 幼 虫(platyform larvae)。体扁平,胸足有或很退化。如一些扁泥甲科和花甲科等幼虫。上:叩甲型幼虫上:叩甲型幼虫右:扁形幼虫右:扁形幼虫第105页昆虫的生物学 4无足型幼虫无足型幼虫无无足足型型幼幼虫虫(apodous larvae
41、)或或称称蠕蠕虫虫型型幼幼虫虫(vermiform larvae)。其其显显著著特特点点是是胸胸部部和和腹腹部部无无足足,多多见见于于双双翅翅目目、蚤蚤目目、部部分分膜膜翅翅目目和和鞘鞘翅翅目目。依依据据头头部部发发达达或或骨骨化化程程度度,通通常常又又将将无足型幼虫分为无足型幼虫分为3类。类。第106页昆虫的生物学(1)全全头头无无足足型型幼幼虫虫(eucephalous larvae)。头头部部骨骨化化,全全部部露露出出体体外外,如如低低等等双双翅翅目目(蚊蚊类类)、蚤蚤目目、膜膜翅翅目目细细腰腰亚亚目目、部部分分蛀蛀干性鞘翅目、部分潜叶性鳞翅目等幼虫。干性鞘翅目、部分潜叶性鳞翅目等幼虫。
42、第107页昆虫的生物学(2)半半 头头 无无 足足 型型 幼幼 虫虫(hemicephalous larvae)。头头部部仅仅前前半半部部分分骨骨化化并并显显露露,后后半半部部分分缩缩人人胸胸内内。如如双双翅翅目目短短角角亚亚目目(虻虻类类)和一些寄生性膜翅目等幼虫。和一些寄生性膜翅目等幼虫。第108页昆虫的生物学(3)无无头头无无足足型型幼幼虫虫(acephalous larvae)。又又称称蛆蛆型型幼幼虫虫。头头部部十十分分退退化化,全全部部缩缩人人胸胸内内,或或仅仅口口钩钩外外露露。如如双双翅翅目目环环裂裂亚亚目目(蝇类蝇类)幼虫。幼虫。第109页昆虫的生物学第四节蛹期第四节蛹期蛹蛹(p
43、upa)是是全全变变态态类类昆昆虫虫在在胚胚后后发发育育过过程程中中,由由幼幼虫虫转转变变为为成成虫虫时时,必必须须经经过过一个特有静止虫态。一个特有静止虫态。全全变变态态昆昆虫虫幼幼虫虫在在获获取取足足够够营营养养后后从从一一个个自自由由活活动动虫虫态态变变为为一一个个不不食食不不动动虫虫态态过过程程或或现现象象叫叫蛹蛹化化(pupating或或pu-pation)或化蛹。或化蛹。第110页昆虫的生物学一、前蛹与蛹期一、前蛹与蛹期老老熟熟幼幼虫虫在在化化蛹蛹前前停停顿顿取取食食,将将消消化化道道内内残残留留物物排排光光,迁迁移移到到适适宜宜场场所所,吐吐丝丝作作茧茧或或建建造造土土室室,随随
44、即即身身体体缩缩短短,体体色色变变淡淡或或消消失失,活活动动减减弱弱,准准备备化化蛹蛹,此此阶阶段段称为称为前蛹前蛹或或预蛹预蛹。自自化化蛹蛹至至羽羽化化为为成成虫虫所所经经历历时时间间称称为为蛹期蛹期。第111页昆虫的生物学(二)蛹类型依据蛹壳、附肢、翅与身体主体接触情况等,将昆虫蛹分为:1.离蛹(exaratepupae)又称裸蛹,其附肢和翅不贴附在身体上,可以活动,腹节也能活动;在脉翅目和毛翅目昆虫中,蛹甚至还可爬行及游泳。毛翅目、鞘翅目、脉翅目、长翅目、膜翅目、鳞翅目轭翅亚目蛹属于此类。离蛹第112页昆虫的生物学2.被蛹(obtectpupae)l体壁多坚硬,附肢和翅紧贴在蛹体上不能活
45、动,腹部各节不能扭动或仅个别节能动,蚊类和一些蚋被蛹能在水中游动就是靠腹节扭动。大多数鳞翅目、鞘翅目隐翅甲科、双翅目直裂亚目标蛹属于被蛹。背蛹第113页昆虫的生物学3.围蛹(coarctatepupae)l蛹体本身是离蛹,只是蛹体被第3、第4龄幼虫所脱皮共同组成蛹壳包围而已。双翅目环裂亚目标蛹及部分捻翅目标雄蛹为围蛹。第114页昆虫的生物学第五节成虫第五节成虫成虫从它前一虫态脱皮而出过程或现象叫羽化。成虫从羽化到死亡所经历时间称为成虫期。第115页昆虫的生物学性成熟是指昆虫体内性细胞精子或卵子发育成熟。有些昆虫在幼虫期积累营养不足,成虫羽化后生殖腺还未发育成熟,需要继续取食,以取得性腺发育所需
46、要营养,这种对性腺发育不可缺乏成虫期营养称为补充营养。第116页昆虫的生物学昆虫生殖力指昆虫繁殖能力。成虫从羽化到开始产卵所经过时间称为产卵前期;从开始产卵到产卵结束历经时间称为产卵期。第117页昆虫的生物学第十章第十章昆虫生活史昆虫生活史第118页昆虫的生物学第一节第一节 昆虫生命周期昆虫生命周期一、生命周期一、生命周期昆昆虫虫新新个个体体(卵卵或或幼幼虫虫)自自离离开开母母体体后后到到性性成成熟熟产产生生后后代代为为止止发发育育过过程叫程叫生命周期生命周期(life cycle)。通通常常称称这这么么一一个个过过程程为为一一个个世世代代(generation)。第119页昆虫的生物学在正常
47、情况下,昆虫新个体从离开母体到死亡所经历时间叫这种昆虫寿命(life span)。二、昆虫寿命二、昆虫寿命第120页昆虫的生物学n蚜虫20-30天n十七年蝉17-17.5年n白蚁蚁后20-25年n蜉蝣朝生暮死,但其稚虫在水中要生活2-3年。n普通雌性个体寿命长于雄性个体。第121页昆虫的生物学第二节第二节 昆虫生活史昆虫生活史一、生活史概念昆虫生活史(life history)是指一个昆虫在一一定定阶阶段段发育史。第122页昆虫的生物学麦红吸浆虫生麦红吸浆虫生活史示意图活史示意图第123页昆虫的生物学年年生生活活史史(annual life history)指昆虫在指昆虫在1年中生活史。年中生
48、活史。代代生生活活史史(generational life history)指指昆昆虫虫完完成成一一个个生生命命周周期期发育史。发育史。第124页昆虫的生物学(一一)昆虫化性昆虫化性昆昆虫虫,尤尤其其是是含含有有滞滞育育性性昆昆虫虫在在1年年内内发发生生固固定定代代数数或或完完成成一一代代需需要要固固定定时间特征称为时间特征称为化性化性(voltism)二、昆虫生活史多样性二、昆虫生活史多样性第125页昆虫的生物学1年只发生一代叫年只发生一代叫一化性一化性(univoltine)大豆食心虫大豆食心虫1年只发生两代叫年只发生两代叫二化性二化性(bivoltine)二化螟二化螟第126页昆虫的生物
49、学1年年 发发 生生 3代代 以以 上上 叫叫 多多 化化 性性(polyivoltine或或 plurivoltine)。蚜蚜虫虫两两年年以以上上才才完完成成一一个个生生命命周周期期叫叫部部化化性性(partvoltine)。第127页昆虫的生物学不少昆虫化性随地理位置不一样而异。粘虫东北北部年发生2代东北南部年发生3代华北大部分地域年发生3、4代华南6代第128页昆虫的生物学(二二)世代重合世代重合二二化化性性和和多多化化性性昆昆虫虫因因为为发发生生期期和和产产卵卵期期较较长长等等原原因因而而使使前前后后世世代代间间显显著著重重 合合 现现 象象 叫叫 世世 代代 重重 合合(genera
50、tion overlapping)。第129页昆虫的生物学(三三)局部世代局部世代同同种种昆昆虫虫在在同同一一地地域域含含有有不不一一样样化化性性现现象象叫叫局局部部世世代代(partial generation)。第130页昆虫的生物学(四四)世代交替世代交替有有些些多多化化性性昆昆虫虫在在1年年中中若若干干个个世世代代间间生生殖殖方方式式甚甚至至生生活活习习性性等等方方面面存存在在着着显显著著差差异异,常常以以两两性性世世代代与与孤孤雌雌生生殖殖世世代代交交替替,这这种种现现象象称称世世代代交交替替(alternation of generation)。第131页昆虫的生物学A.受精卵B.
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