4昆虫的发育与行为2
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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
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(biological clock)或昆虫钟(insect clock)。
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。
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。
部分则继续产卵,发生第2代。
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。
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。
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。
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
C 、 食料
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)
④
解除滞育的条件
外因:利用引起滞育的相反条件。 内因:利用激素调控。
卵滞育:例,家蚕。
第三节昆虫的世代和年生活史 第四节昆虫的休眠和滞育 第五节昆虫的行为
第三节昆虫的世代和年生活史 一、 昆虫的生命周期 1、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(life cycle),通常称这样的
一个过程为一个世代(generation)。
水。
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。
2、昆虫的寿命
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 (life-span)。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。
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。
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。
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。
家蚕 茄二十八星瓢虫
卵 蛹
成虫
老熟幼虫
四龄(三龄)
玉米螟
老熟幼虫
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。
十七年蝉
1、生活史的概念
昆虫的生活史(life history)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(annual life history), 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 (generational life history)。
不分泌保幼 激素
不能促进性器 官发育
繁殖停止 保幼激素的功能: (1)幼虫期保持幼虫特征;
成虫滞育
(2)成虫期促进性器官的发育。
⑤
滞育昆虫在形态、生理上的特征
Ⅰ、形态上:
例如,大地老虎,滞育的生殖腺很小,发 育的生殖腺很大。
Ⅱ、生理上:
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
越冬虫态可用括号“()”代表符号或字母括起 来。
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。
(1)昆虫的化性 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。
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;
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。
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
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。
群集的叶甲成虫
群集的叶甲幼虫
群集的叶蝉
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;
日出性昆虫
日出性昆虫
夜出性昆虫
1、食性 食性就是取食的习性。对吃的食物形成一 定的选择性。
根据食料的性质,可分为:
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;
腐食性:以动物的尸体、粪便或腐败植物
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。
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3300~ 4000Å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5500~6000Å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。
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。
植 食 性
腐 食 性
腐 食 性
肉食 性
肉 食 性
肉 食 性
根据食物的范围,可分为:
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
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。
世 代 越冬 代
月
份
1~3
(+++)
4
(+++) +++
5
+
6
7
8
9
10
11~12
第一 代
· ·
· · ·
--- △△ - △△△
等。
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。
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。
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。
① 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。
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(diurnal insect), 如绝大多数蝶类; 把夜间活动的昆虫称为夜出性昆虫(nocturnal insect),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(crepuscu-far insect),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。
滞育与休眠有本质的区别:
(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。
兼性滞育(facultative diapause):多化 性昆虫,滞育可发生在不同的世代。
专性滞育(obligatory diapause)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。
长日照滞育型——高温;短日来自百度文库滞育型——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 1~ 1.5 h;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。
A、光周期
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。
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。
例如: 昆虫 滞育虫态 临界光照虫态
成虫的感觉器官接 受了外界刺激 产生促前胸 腺激素
脑
传递到咽下 神经节
脑分泌细胞
活化了其中的 神经分泌细胞
产生卵滞 育激素
卵滞育
幼虫或蛹滞育:
不产生活化前 胸腺的促前胸 腺激素
影响了脑 分泌细胞
脑分泌细胞 停止活动
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
成虫滞育:
成虫咽侧体分 泌受抑制
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。
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
+++
++
第二 代
· ·
-
· · ·
--- △△ + - △△△ +++ +++ ++(+) (+++)
各虫态的表示方法有符号或字母两类。
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“①” 或字母P (pupa)表示; 成虫常用符号“+”或字母A(adult)表示。
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