昆虫学论文
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昆虫的欣赏与分析
摘要:本文进行了综述,昆虫资源主要从材料介绍、资源、药物资源、生态资源、蛋白资源、生态资源等几方面进行论述;昆虫文化主要体现在物质文化和精神文化两方面;昆虫艺术包括:昆虫建筑与地名、昆虫国画、昆虫邮票、昆虫钱币等不同方面进行阐述。
关键词:昆虫资源;昆虫文化;欣赏与艺术;昆虫科学;魅力;昆虫演变。
在漫长的长河中,昆虫是一种比人类资格更老的生物,它早在三亿四千万年以前就已经出现了,进入全盛期也已有七千多万年。人类的祖先在与界中的昆虫发生联系,在实践中发明或发现对昆虫资源的利用,为人类的生产和生活服务。随着人类的不断,昆虫除了与人类的生产、生活相关联外,还着人们的思想意识、文化、精神生活、民俗活动等方面,形成了源远流长的昆虫文化现象。
一、昆虫介绍
昆虫是节肢动物门的一纲,身体分头、胸、腹三部,头部有触角、眼、口器等。胸部有足三对,翅膀两对或一对,也有没翅膀的。腹部有节,两侧有气孔,是呼吸器官。多数昆虫都经过卵、幼虫、蛹、成虫等发育阶段。昆虫纲不但是节肢动物门中最大的一纲,也是动物界中最大的一纲。全世界已知动物已超过150万种,其中昆虫就有100万种以上(即占2/3)。昆虫不但种类多,而且同种的个体数量也十分惊人。昆虫的分布面之广,没有其他纲的动物可以与之相比,几乎遍及整个地球。从赤道到两极,从海洋、河流到沙漠,高至世界的屋脊,下至几米深的土壤里,都有昆虫的存在。这样广泛的分布,说明昆虫有惊人的适应能力,也是昆虫种类繁多的生态基础。
昆虫纲种类繁多,形态各异,但是拥有外骨骼、三对足是它们的共同特征。共计有31个目,主要有鞘翅目、鳞翅目、膜翅目、双翅目、半翅目、直翅目、六足总纲等。其中许多种类是我们熟识的:“朝生暮死”的蜉蝣目--蜉蝣;歌声嘹亮的同翅目--蝉;捕食凶猛的螳螂目--螳螂;无所不在的蜚蠊目--蟑螂;令人讨厌的虱目--体虱,蚤目--人蚤等等。不管你喜欢与否,它们都在我们的生活中占有一席之地。
大多数昆虫小型,但大小相差悬殊。有些极小,而某些热带昆虫则相当大,长可达16公分。许多种类的两性结构不同。生殖方式不同,生殖力极强。昆虫寿命相差极大。分布密度差异极大,在一湿土中昆虫可多达400万只,但在同一范围内也许只能偶尔见到一只蝴蝶、熊蜂或甲虫等大昆虫。从沙漠到丛林、从冰原到寒冷的山溪到低地的死水塘和温泉,每一个淡水或陆地栖所,只要有食物,都有昆虫生活。
一方面昆虫要与人类争夺有限的生存空间和自然资源;但另一方面,昆虫也为人类提供了资源。因而人也就同昆虫发生了密切的关系。
昆虫同人类的关系是十分复杂的,构成复杂关系的主要因素之一是昆虫食性的异常广泛。根据前人的估计,昆虫中有48.2%是植食性的;28%是捕食性的,捕食其他昆虫和小型动物;2.4%是寄生的,寄生在其它昆虫动
物体外和体内:还有17.3%食腐败的生物有机体和动物排泄物。这个为我们大致划出了昆虫的益害轮廓。但是这只不过是个自然现象,而人的益害观是从对人的经济利益的观点出发的,因而要复杂的多。下面就是昆虫对人类的有害和有益方面分别进行讨论。
二、昆虫资源
昆虫资源是指昆虫产物(分泌物、排泄物、内含物等)或昆虫体本身可作为人类资源利用,具有重大经济价值,种群数量具有资源特征的一类昆虫。人类科学技术的进步,特别是高新技术在农业上的应用,将给昆虫利用带来前所未有的促进和发展。
1.材料资源
昆虫产物及昆虫体作为工业原料和生物材料具有广阔的应用前景,昆虫产物,如:紫胶、白蜡、五倍子、胭脂红等在军工、化工、医药、食品工业等行业具有广阔的市场。随着高新技术的发展,资源昆虫育种技术将取得突破性进展,紫胶、白蜡、五倍子、胭脂红等昆虫产品经过育种技术和加工技术的改造,将产生出更多的新产品,开发出更广阔的新用途。
昆虫作为生物材料的应用范围很广,昆虫是一座巨大的几丁质资源库,昆虫身体中的主要结构组成是几丁质,几丁质是一种糖蛋白,几丁质—蛋白质复合物的研究,以及它在昆虫体壁形成过程中的作用等方面的研究,可能使几丁质作为人造皮肤等生物材料的研究取得突破性进展,并初步应用于临床。作为一种特殊的糖蛋白,几丁质在医学上还有十分广阔的应用前景。昆虫体内还含有丰富的脂肪,这些脂肪类物质可以作为高级化妆品,高级润滑油,甚至利用高新技术大规模地工厂化生产昆虫,提取特殊的工业油料已不是不可能实现的。昆虫体内的一些特殊性质的酶、激素、色素、蛋白质都可能通过生物技术,如:细胞离体培育、克隆技术、基因导入等,实现工厂化生产,得到医学或其它特殊目的的产物。昆虫种类丰富,形态多姿多彩,蝴蝶,萤火虫,甲虫等都是宝贵的生物资源,除工艺品外,蝴蝶,甲虫的翅(鞘翅)都是难得的生物材料可以在工业和医学上应用。萤火虫产生的荧光有很重要的价值,日本已通过基因工程,将发光基因导入家蚕体内已获成功。
2.药物资源
迄今为止,人类使用的药物绝大多数来自植物、动物和微生物。为了寻求新药资源,人类对植物药物的筛选作了非常大的努力,对微生物药的筛选几乎把地球上的土壤翻了一遍,昆虫种类占自然界中生物种类的五分之四以上,物种种类远远超过植物和微生物,昆虫具有许多独特的性质可以用于医药,比如苍蝇身上沾满了细菌,却不会生病。可以说,像发现青霉素一样,21世纪药物学上的重大革命可能产生在昆虫中。昆虫体内能诱导和产生抗生物质(抗菌蛋白、抗菌肽、
溶菌酶、防御素等),这些抗菌物质具有较强的杀菌作用和较广的抗菌范围,而且分子量小,理化性质稳定,还可以通过转基因工程导入植物培育抗病虫品种,也可以通过基因工程,细胞工程和发酵工程工厂化生产昆虫抗菌物质,制成基因药物。
昆虫毒素在药物上也具有很广阔的应用前景,据统计,已发现有毒素的昆虫种类有700多种,昆虫毒素具有60多种。蜂毒用于治疗风湿类风湿关节炎,红斑狼疮,脉管炎,高血压等疾病;斑蝥素具有明显的抗癌作用,蚂蚁、蜚蠊等都有很高的药用价值。21世纪昆虫毒素将广泛用于医学,利用生物化学技术,研究昆虫毒素的成分、结构、药理,进而提取人工合成或通过生物技术来生产医药昆虫毒素,并应用于临床。
3.蛋白资源
昆虫体内含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素类物质、微量元素等,营养十分丰富,世界上把昆虫作为食品的习俗十分普遍,据统计,全世界有食用昆虫3000余种,我国约有100余种食用昆虫,其中不少为营养珍品。昆虫除可以供人类食用外,作为动物饲料也具有很高的价值,完全可以与鱼粉等饲料添加剂媲美。
21世纪昆虫蛋白质利用将成为昆虫学研究开发利用的热点,科学进步将为食用和饲料昆虫产业化提供技术支撑,珍贵食用昆虫培育将会以养殖场的形式出现,饲料昆虫产业化将以家畜(禽)养殖场为基础,例如利用粪便生产蝇蛆,既能有效地利用粪便,蝇蛆又可以作为饲料或饲料添加剂,饲养家畜(禽)形成良性的物质循环和能量流动。
昆虫细胞离体培育的前景亦十分诱人,利用细胞工程培养昆虫细胞,并进入工厂化生产,特别是一些兼有食疗作用的珍贵昆虫,体内含有许多供人类利用的特殊物质(如:激素、酶、脂类、蛋白质等),都可以采用生物技术,生物化学方法加以提取、合成及利用。
4.生态资源
昆虫害虫给农林业生产造成极大的危害,防治害虫成为粮食增产,保护森林的重要措施。化学农药防治虽然有较好的效果,但残留农药也造成环境污染,给人类健康带来危害。同时害虫还会产生抗药性,增加防治的难度。天敌昆虫能有效地控制害虫,而且不污染环境,害虫不会产生抗药性。天敌昆虫作为一种特殊的资源愈来愈受到重视,在农林业生产和环保中扮演着重要的角色。在欧美,日本等发达国家,天敌昆虫的研究与利用已发展到产业化,利用现代化的设备和条件大批量地生产天敌昆虫已逐步发展成一种新兴产业。我国在赤眼蜂等天敌昆虫的研究和应用上已取得了很高的成就。随着人类环境意识和健康意识的增强,天敌昆虫将会得到更广泛的应用和普及。