第四篇昆虫的生物学

第四篇昆虫的生物学

昆虫生物学是研究昆虫个体发育中生命活动规律的科学，主要包括昆虫的生殖、生长发育、生命周期、各发育阶段的习性及行为、某一段时间内的发生特点等方面。昆虫生物学是研究昆虫个体发育中生命活动规律的科学，主要包括昆虫的生殖、生长发育、生命周期、各发育阶段的习性及行为、某一段时间内的发生特点等方面。 • 研究昆虫生物学的目的不仅在于了解昆虫生命活动及其演化的奥秘，更主要的是把昆虫生物学知识用于人类改造自然的活动中。害虫防治、益虫利用、生物多样性保护等均要在弄清昆虫生活习性的基础上才能达到事半功倍的效果。另外，昆虫的生物学知识在仿生学、航空航天乃至刑事侦破等领域也有巨大的应用价值。

第九章昆虫的生殖方法

主要内容 • 昆虫的性别 • 性二型、性多型 • 昆虫的生殖方法 • 昆虫生殖方式的进化及生物学意义

1. 昆虫的性别 在正常情况下，昆虫个体的性别有3种情况：雌性、雄性及雌雄同体。 • 雌性雌性（female）在文献中常用符号“♀”表示。大多数种类中，雌性成虫略比同种的雄性个体大，颜色较暗淡，活动能力较差，寿命较长。

雄性 雄性（male）文献中常用“♂”表示。多数昆虫的雄性个体比同种雌性体小，色泽鲜艳，活动能力强，寿命短。 • 雌雄同体雌雄同体（hermaphrodite）是指在正常情况下卵巢与精巢并存于同一个体中的现象，昆虫纲中仅见于襀翅目、同翅目、双翅目中。

2. 性二型、性多型 • 性二型雌雄两性的差异主要表现在生殖器官的形态上。除生殖器官外,在体形、色泽、以及生活行为等第二性征方面也存在差异，称为性二型。

蓑蛾和犀金龟

几种昆虫的雌雄二型现象

2. 性二型、性多型 • 性多型 • 同种昆虫同一性别的个体间在大小、颜色、结构方面存在明显差异的现象称为多型现象（polymorphism)。多型现象不仅出现在成虫期，也可出现于卵、幼虫或若虫期及蛹期。

深色型、浅色型 • 长翅型、短翅型

2. 性二型、性多型 • 社会性昆虫的多型现象更为复杂，不同的类型间不仅形态有别，而且其职能与行为也有相应的分化，并能随着种群结构的变化而调整各类型的比例。在蚂蚁的种群中至少有蚁后、生殖型雌蚁、生殖型雄蚁、工蚁、兵蚁等类型．

一窝白蚁可分为繁殖蚁和不育蚁。 • 繁殖蚁有蚁王、蚁后、长翅繁殖蚁、短翅繁殖蚁和无翅繁殖蚁. • 不育蚁包括工蚁、兵蚁。 • 白蚁分工明确，繁殖蚁专司生殖繁衍后代，工蚁负责建巢、修路、汲水、采食、搬运蚁卵、喂食及清洁蚁巢，兵蚁则担负着保卫蚁巢、保卫工蚁活动和长翅繁殖蚁安全分飞的任务。

3. 昆虫的生殖方法 昆虫生殖从不同的角度可以分为不同的类型。 • 按生殖的个体：　　单体生殖和双体生殖 • 从受精机制：　　　两性生殖和孤雌生殖 • 依产生后代的个数：单胚生殖和多胚生殖 • 按产生后代的虫态 : 卵生和胎生

3.1 昆虫的两性生殖 • 两性生殖是昆虫最常见的生殖方式，其特点是要经过雌雄的交配，雄性个体把精子送入雌体，在精子与与卵子结合（即受精）后才能形成新个体。

根据雌虫产出后代的虫态，可将两性生殖分为卵生和胎生两种类型。 • 卵生是指雌虫产出的后代个体虫态是卵，也就是说昆虫的受精卵排出体外后尚需经过一定时间才能发育成新个体，这是绝大多数昆虫的生殖方法。 • 胎生是指雌虫产出的后代个体虫态是幼体，也就是说昆虫的受精卵在母体内即行孵化成为幼体，尔后脱离母体继续生长发育。

卵生 胎生

3.2 昆虫的几种特殊生殖方式 （1）孤雌生殖孤雌生殖（Parthenogenesis）也叫单性生殖或处女生殖，是少数昆虫具有的生殖方法，其特点是卵不经过受精也能正常发育成新个体。目前除蜻蜓目、革翅目、脉翅目和蚤目外，其它类群的昆虫都发现有孤雌生殖。

3.2 昆虫的几种特殊生殖方式 • 兼性孤雌生殖 • 又叫偶发性孤雌生殖，即大多数情况下行两性生殖，但偶尔会出现不受精的卵发育成新个体的现象，见于膜翅目、鳞翅目、缨翅目、同翅目等类群。 • 专性孤雌生殖 • 即没有雄虫或只有少数无生殖能力的雄虫，所有的卵都不受精而发育成新个体，至少在某些世代如此。

3.2 昆虫的几种特殊生殖方式 • 经常性孤雌生殖：生殖方式几乎完全通过孤雌生殖进行。 • 周期性孤雌生殖 • 周期性孤雌生殖是两性生殖与孤雌生殖随季节变迁交替进行，即所谓的异态交替或世代交替。此类生殖方式主要存在于蚜虫和瘿蜂中。 • 幼体生殖 • 地理性孤雌生殖

（2）幼体生殖：童体生殖 3.2 昆虫的几种特殊生殖方式　　是指某些昆虫在幼虫期或蛹期就能进行生殖，如瘿蚊科的Miastor属和鞘翅目的Micromalthus属的幼虫以及瘿蚊科的Tekomyia属和Henria属的蛹。凡进行幼体生殖的昆虫产出的后代都是幼虫，所以幼体生殖可以认为是胎生的一种形式。

（3）多胚生殖 3.2 昆虫的几种特殊生殖方式多胚生殖是指一粒卵产生两个或两个以上的个体，这种现象仅见于膜翅目的姬蜂科、小蜂科、跳小蜂科、细蜂科、缘腹细蜂科和螯蜂科以及捻翅目等极少数寄生性种类中。

（4）胎生 3.2 昆虫的几种特殊生殖方式胎生是指雌虫产出的后代个体虫态是幼体，也就是说昆虫的受精卵在母体内即行孵化成为幼体，尔后脱离母体继续生长发育。根据幼虫离开母体前的营养方式，胎生又分4类，即卵胎生、腺养胎生、伪胎盘胎生和血腔胎生等。

4、昆虫生殖方式的进化及生物学意义 两性、卵生的生殖方式应该是最原始的，其他特殊的生殖方式均由两性生殖演变而来，曾有实验表明，通过人工改变外界因子（如光周期、X光、化学刺激、机械刺激等）可以使某些行两性生殖的昆虫进孤雌生殖。

长期以来，人们认为孤雌生殖昆虫由于没有雌雄的基因组合， 进行只能沿着单系变的积累进行，是进化上的“死胡同”，甚至有人预言，专性孤雌生殖的昆虫终将能适应环境条件的变化而灭绝。但近年的研究表明，某些孤雌生殖昆虫的基因分化水平相当高。 • 这种生殖方式有利于昆虫的分布； • 孤雌生殖方式使昆虫更能充分地利用有利的自然条件； • 周期性孤雌生殖的昆虫具有复杂的生活史，异态交替现象能使昆虫更好地发挥两种生殖方式的优势。

胎生是保护卵而产生的适应性生殖方式，它不仅使幼体脱离母体后能敏捷地逃避敌害或离开不良环境。　胎生是保护卵而产生的适应性生殖方式，它不仅使幼体脱离母体后能敏捷地逃避敌害或离开不良环境。　 • 幼体生殖兼有孤雌生殖及胎生的优点，特别是蛹生的种类更是如此。 • 多胚生殖是对活体寄生的一种适应，寄生性昆虫并非总能找到合适的寄主，而多胚生殖使得寄生性昆虫一旦找到理想的寄主便可产生较多的后代。

内容提要 • 掌握昆虫的几种主要生殖方法和有关名词，包括：两性生殖、孤雌生殖、卵生、胎生、单胚生殖、多胚生殖、异态交替或世代交替和幼体生殖。 • 了解昆虫的生殖方法与其对环境的适应关系。

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