《昆虫学通论》电子教案 绪论 ntroduction 昆虫纲 insecta是动物界中最大的一个纲。在汉语中,“昆”的意思之一是“众多、“庞大”:而“虫”字所指的 范围甚广,刘安、董仲舒的“五虫说"和《大戴礼,易本命》中“虫”为所有动物的总称。1890年,方旭在《虫 荟》一书中把“羽、毛、昆、鳞、介”5类动物中的219种小动物归为"昆虫”类,“昆虫”一词才具有近代概 西方语言中,“昆虫" entoma和 insect,前者源于希腊语,后者源于拉丁语)最早包括的范围也很广。1602 , U. Aldrovand所写的《昆虫类动物》 De animalibus insectis)中“昆虫”包括了节肢动物,环节动物, 棘皮动物等:1758年,林奈( Car von linne或 Carolus linnaeus)在其巨著《自然系统》 (Systema naturae) 第10版中所命名的昆虫纲 Insecta里尚包括有蛛形纲,唇足纲等节肢动物。1825年, PALatreille设立 六足纲 Hexapoda,才将"昆虫"规范为体分头,胸,腹的六足节肢动物 科学意义上的昆虫是成虫期具有下列特征的一类节肢动物 昆虫纲的基本特征 1.体躯由若干环节组成,这些环节集合成头、胸、腹3个体段。 2.头部是取食与感觉的中心,具有口器和触角,通常还有复眼及单眼 胸部是运动与支撑的中心,成虫阶段具有3对足,一般还有2对翅 4.腹部是生殖与代谢的中心,其中包括着生殖系统和大部分内脏,无行走用的附肢 昆虫在生长发育过程中,通常要经过一系列内部及外部形态的变化才能变成性成熟的个体。另外还需要指 出的是并非所有在特定时期内具有3对足的动物都是昆虫,如一些蛛形纲、重足纲和寡足纲的初龄幼虫就 具有3对足 昆虫的多样性( biodiversity) 是一定空间内生物的变异性,通常包括遗传,物种与生态系统多样性三个层次的生物多样 昆虫纲繁盛的特点 总体而言,昆虫纲的繁盛主要表现在以下4个方面 1.历史长:人类的出现仅有100多万年,而有翅昆虫的历史至少有35亿年:无翅亚纲的昆虫可能有4 亿年或更长的历史
《昆虫学通论》电子教案 绪论 Introduction 昆虫纲 Insecta 是动物界中最大的一个纲。在汉语中，“昆”的意思之一是“众多”、“庞大”；而“虫”字所指的 范围甚广，刘安、董仲舒的“五虫说”和《大戴礼,易本命》中“虫”为所有动物的总称。 1890 年，方旭在《虫 荟》一书中把“羽、毛、昆、鳞、介” 5 类动物中的 219 种小动物归为“昆虫”类，“昆虫”一词才具有近代概 念。 西方语言中， "昆虫"(entoma 和 insect，前者源于希腊语，后者源于拉丁语) 最早包括的范围也很广。1602 年， U.Aldrovandi 所写的《昆虫类动物》(De animalibus insectis) 中 "昆虫" 包括了节肢动物，环节动物, 棘皮动物等；1758 年，林奈(Car von Linne 或 Carolus Linnaeus) 在其巨著《自然系统》(Systema naturae) 第 10 版中所命名的昆虫纲 Insecta 里尚包括有蛛形纲, 唇足纲等节肢动物。1825 年， P.A.Latreille 设立 六足纲 Hexapoda ，才将 " 昆虫 " 规范为体分头，胸, 腹的六足节肢动物。 科学意义上的昆虫是成虫期具有下列特征的一类节肢动物。 昆虫纲的基本特征 1．体躯由若干环节组成，这些环节集合成头、胸、腹 3 个体段。 2．头部是取食与感觉的中心，具有口器和触角，通常还有复眼及单眼。 3．胸部是运动与支撑的中心，成虫阶段具有 3 对足，一般还有 2 对翅。 4．腹部是生殖与代谢的中心，其中包括着生殖系统和大部分内脏，无行走用的附肢。 昆虫在生长发育过程中，通常要经过一系列内部及外部形态的变化才能变成性成熟的个体。另外还需要指 出的是并非所有在特定时期内具有 3 对足的动物都是昆虫，如一些蛛形纲、重足纲和寡足纲的初龄幼虫就 具有 3 对足。 昆虫的多样性 (biodiversity) 是一定空间内生物的变异性，通常包括遗传，物种与生态系统多样性三个层次的生物多样。 一、昆虫纲繁盛的特点 总体而言，昆虫纲的繁盛主要表现在以下 4 个方面。 1．历史长: 人类的出现仅有 100 多万年，而有翅昆虫的历史至少有 3.5 亿年；无翅亚纲的昆虫可能有 4 亿年或更长的历史
2.种类多:昆虫纲是动物界中最为繁盛的一个类群,以前认为只有300~400万种,近年的研究表明,地 球上的昆虫可能达1000万种,约占全球生物多样性的一半。目前己经被命名的昆虫在100万种左右, 占动物界已知种类的2/3(图1-4)。仅鞘翅目就已知35万种,而象甲科竟多达6万余种。估计中国有 昆虫60~100万种,而目前仅记载7万种左右 3.数量大:同种昆虫的个体数量有时可能很大。特别是一些重要的农林昆虫更是如此。如我国历史上成灾 的东亚飞蝗迁飞时可遮天蔽日,旬日不息。非洲的沙漠蝗? Schistocerca? gregara?(Fisk?m)?最大蝗群可达 500~1200hm2,遍及65个国家和地区,个体有7-20亿个之多;一棵树上可以有蚜虫10万头 个蚂蚁种群可达50万个个体,1?m2的土壤中可能有弹尾目昆虫10万头。 4.分布广:没有任何一纲的其他生物像昆虫这样分布广泛,从赤道到两极,从高山到海底,它们几乎分布 于地球上的各个角落,有些昆虫甚至能分布于盐池、原油等特殊环境里 昆虫纲繁盛的原因 在生物进化的历史长河中,体躯庞大的恐龙及鼎盛一时的三叶虫等灭绝了,而昆虫家族却一直保持着繁荣, 其繁盛的原因主要有6个方面。 1.有翅能飞昆虫是无脊椎动物中唯一有翅的一类,也是动物界中最早具翅的一个类群:飞翔能力的获得 给昆虫在觅食、求偶、避敌、扩散等方面带来了极大的好处 2.繁殖力强昆虫具有惊人的生殖能力。大多数昆虫产卵量在数百粒范围内,具有社会性与孤雌生殖特性 的昆虫生殖力更强:如果需要,1只蜜蜂蜂后一生可产卵百万粒:有人曾估算1头孤雌生殖的蚜虫若后 代全部成活并继续繁殖的话,半年后蚜虫总数可达6亿亿个左右。强大的生殖潜能是种群繁盛的基础 3.体小势优大部分昆虫的体较小,不仅少量的食物即能满足其生长与繁殖的营养需求,而且使其在生存 空间、灵活度、避敌、减少损伤、顺风迁飞等方面具有很多优势 4.取食器官多样化不同类群的昆虫具有不同类型的口器,一方面避免了对食物的竞争,同时部分程度地 改善了昆虫与取食对象的关系。 5.具有变态与发育阶段性绝大部分昆虫为全变态,其中大部分种类的幼期与成虫期个体在生境及食性上 差别很大,这样就避免了同种或同类昆虫在空间与食物等方面的需求矛盾。 6.适应力强:从昆虫分布之广、种类之多、数量之大、延续历史之长等特点我们可以推知其适应能力之强, 无论对温度、饥饿、干旱、药剂等昆虫均有很强的适应力:并且昆虫生活周期较短,比较容易把对种群有 益的突变保存下来。对于周期性或长期的不良环境条件,昆虫还可以休眠或滞育,有些种类可以土壤中滞 育几年、十几年或更长的时间,以保持其种群的延续 三、保护昆虫多样性的意义 生物多样性是人类社会赖以存在的物质基础,保护生物多样性,使生物资源能持续利用,是当今社会迫在 眉睫的一项全球性战略任务。据威尔逊?(1988)?报道目前生物物种灭绝的速度比以前自然灭绝速度快 1000~10000倍,不少人预测如果不及时采取有效措施,到21世纪中期,地球上将有14只的物种陷入 灭绝之境(大乌鸦,1988)
2．种类多: 昆虫纲是动物界中最为繁盛的一个类群，以前认为只有 300~400 万种，近年的研究表明，地 球上的昆虫可能达 1000 万种，约占全球生物多样性的一半。目前已经被命名的昆虫在 100 万种左右， 占动物界已知种类的 2/3(图 1-4) 。仅鞘翅目就已知 35 万种，而象甲科竟多达 6 万余种。估计中国有 昆虫 60~100 万种，而目前仅记载 7 万种左右。 3．数量大: 同种昆虫的个体数量有时可能很大。特别是一些重要的农林昆虫更是如此。如我国历史上成灾 的东亚飞蝗迁飞时可遮天蔽日，旬日不息。非洲的沙漠蝗?Schistocerca?gregaria?(Firsk?l)?最大蝗群可达 500~1200hm 2 ，遍及 65 个国家和地区，个体有 7~20 亿个之多；一棵树上可以有蚜虫 10 万头，一 个蚂蚁种群可达 50 万个个体， 1?m2 的土壤中可能有弹尾目昆虫 10 万头。 4．分布广: 没有任何一纲的其他生物像昆虫这样分布广泛，从赤道到两极，从高山到海底，它们几乎分布 于地球上的各个角落，有些昆虫甚至能分布于盐池、原油等特殊环境里。 二、昆虫纲繁盛的原因 在生物进化的历史长河中，体躯庞大的恐龙及鼎盛一时的三叶虫等灭绝了，而昆虫家族却一直保持着繁荣， 其繁盛的原因主要有 6 个方面。 1．有翅能飞 昆虫是无脊椎动物中唯一有翅的一类，也是动物界中最早具翅的一个类群；飞翔能力的获得 给昆虫在觅食、求偶、避敌、扩散等方面带来了极大的好处。 2．繁殖力强 昆虫具有惊人的生殖能力。大多数昆虫产卵量在数百粒范围内，具有社会性与孤雌生殖特性 的昆虫生殖力更强；如果需要， 1 只蜜蜂蜂后一生可产卵百万粒；有人曾估算 1 头孤雌生殖的蚜虫若后 代全部成活并继续繁殖的话，半年后蚜虫总数可达 6 亿亿个左右。强大的生殖潜能是种群繁盛的基础。 3．体小势优 大部分昆虫的体较小，不仅少量的食物即能满足其生长与繁殖的营养需求，而且使其在生存 空间、灵活度、避敌、减少损伤、顺风迁飞等方面具有很多优势。 4．取食器官多样化 不同类群的昆虫具有不同类型的口器，一方面避免了对食物的竞争，同时部分程度地 改善了昆虫与取食对象的关系。 5．具有变态与发育阶段性 绝大部分昆虫为全变态，其中大部分种类的幼期与成虫期个体在生境及食性上 差别很大，这样就避免了同种或同类昆虫在空间与食物等方面的需求矛盾。 6．适应力强: 从昆虫分布之广、种类之多、数量之大、延续历史之长等特点我们可以推知其适应能力之强， 无论对温度、饥饿、干旱、药剂等昆虫均有很强的适应力；并且昆虫生活周期较短，比较容易把对种群有 益的突变保存下来。对于周期性或长期的不良环境条件，昆虫还可以休眠或滞育，有些种类可以土壤中滞 育几年、十几年或更长的时间，以保持其种群的延续。 三、保护昆虫多样性的意义 生物多样性是人类社会赖以存在的物质基础，保护生物多样性，使生物资源能持续利用，是当今社会迫在 眉睫的一项全球性战略任务。据威尔逊 ?(1988)?报道目前生物物种灭绝的速度比以前自然灭绝速度快 1000~10000 倍，不少人预测如果不及时采取有效措施，到 21 世纪中期，地球上将有 1/4 只的物种陷入 灭绝之境（大乌鸦,1988）
无论从昆虫种类的数量还是个体数量及生物量而言,昆虫在生物区系,特别是在动物区系中都起着十分重 要的作用,对于物种数占生物多样性近一半的昆虫多样性的保护自然不可忽视。莫理斯?(1991)?曾断言 人类当今对昆虫的依赖比历史上任何时候都更为紧密”,这绝非夸张之辞 昆虫纲在动物界中的地位 按照新近的分类系统,动物界 Animalia可以分为33个门,昆虫纲属于节肢动物门 Arthropoda。大多 数学者认为原始的节肢动物是从类似环节动物的蠕虫演化而来。在漫长的进化过程中,原始节肢动物逐渐 形成两大分支,即具铗亚门 Chelicerata与具颚亚门 Mandibulata。前者包括三叶虫纲、蛛形纲,后者包 括甲壳纲、唇足纲、寡足纲、重足纲、结合纲及昆虫纲 1.三叶虫纲 Trilobita三叶虫是一类灭绝了的最原始的海栖节肢动物,曾于寒武纪和奥陶纪盛极一时:其 体扁平,背面的两条纵沟把身体分为三部分,故名三叶虫。目前,已知化石三叶虫约4000余种 2.蛛形纲 Arachnida无触角,以书鳃,书肺或气管呼吸。此纲包括3个亚纲:蛛形亚纲 Arachnida, 肢口亚纲 Merostomata及海蛛亚纲 Pycnogonida,蜘蛛,蜱,螨,蝎,鲎等均属于此绯 3.甲壳纲 Crustacea多水生,触角2对,以鳃呼吸:如虾,蟹等。它们是节肢动物门中特殊的一类。 4.重足纲 Diplopoda体节除前方3-4节及后方1-2节外,每一可见背板下由2节合并而成,所以大 部分体节有2对行动足。马陆(图1-3F是本纲的典型代表。 5.寡足纲 Pauropoda体躯11或12节,部分体节背面愈合,第3-9节各有1对足(图1-3G) 其初龄幼虫具3对足。 6.唇足纲 Chilopoda:胴部每一体节具1对足,其中,第1对足特化成毒爪,生殖孔位于体末第2节 上:蜈蚣、蚰蜒属于此纲 7.结合纲 Symphyla:状若蜈蚣,但第一对足不特化成毒爪,生殖孔位于体躯前端第4节上。此纲动物 每一体节上常具1对刺突和1对能翻缩的泡,与昆虫纲的双尾目昆虫甚似。因此有人认为结合纲与昆虫 纲的亲缘关系最为密切 值得指出的是,关于节肢动物的起源,演化及分类等还没有统一的认识,如有的学者把肢口亚纲作为独立 的纲,有的学者把重足纲,寡足纲,唇足纲及结合纲均作为多足纲 Myriapoda的亚纲等 昆虫与人类的关系 在智人出现之前,昆虫与周围环境中的动植物已经建立了悠久的生存关系。人类的出现,特别是种植业 养殖业的发展给其他生物带来了巨大的影响:人类在改造与利用自然的过程中,与昆虫间形成了非常复杂 而密切的关系。根据人类的经济观与健康观,可把昆虫对人类的影响分为益、害两大方面 昆虫的有害方面 在人类生活中,衣、食、住、行及健康等方面都会受到昆虫的侵害:害虫通过危害经济动、植物和传播疾 病给人类造成了重大损失
无论从昆虫种类的数量还是个体数量及生物量而言，昆虫在生物区系，特别是在动物区系中都起着十分重 要的作用，对于物种数占生物多样性近一半的昆虫多样性的保护自然不可忽视。莫理斯 ?(1991)?曾断言： “人类当今对昆虫的依赖比历史上任何时候都更为紧密”，这绝非夸张之辞。 昆虫纲在动物界中的地位 按照新近的分类系统，动物界 Animalia 可以分为 33 个门，昆虫纲属于节肢动物门 Arthropoda 。大多 数学者认为原始的节肢动物是从类似环节动物的蠕虫演化而来。在漫长的进化过程中，原始节肢动物逐渐 形成两大分支，即具铗亚门 Chelicerata 与具颚亚门 Mandibulata 。前者包括三叶虫纲、蛛形纲，后者包 括甲壳纲、唇足纲、寡足纲、重足纲、结合纲及昆虫纲。 1．三叶虫纲 Trilobita 三叶虫是一类灭绝了的最原始的海栖节肢动物，曾于寒武纪和奥陶纪盛极一时；其 体扁平，背面的两条纵沟把身体分为三部分，故名三叶虫。目前，已知化石三叶虫约 4000 余种。 2．蛛形纲 Arachnida 无触角，以书鳃, 书肺或气管呼吸。此纲包括 3 个亚纲：蛛形亚纲 Arachnoida ， 肢口亚纲 Merostomata 及海蛛亚纲 Pycnogonida ，蜘蛛，蜱，螨，蝎, 鲎等均属于此纲。 3．甲壳纲 Crustacea 多水生，触角 2 对，以鳃呼吸；如虾, 蟹等。它们是节肢动物门中特殊的一类。 4．重足纲 Diplopoda 体节除前方 3~4 节及后方 1~2 节外，每一可见背板下由 2 节合并而成，所以大 部分体节有 2 对行动足。马陆 ( 图 1-3 F) 是本纲的典型代表。 5．寡足纲 Pauropoda 体躯 11 或 12 节，部分体节背面愈合，第 3~9 节各有 1 对足 ( 图 1-3 G) ； 其初龄幼虫具 3 对足。 6．唇足纲 Chilopoda: 胴部每一体节具 1 对足，其中，第 1 对足特化成毒爪，生殖孔位于体末第 2 节 上；蜈蚣、蚰蜒属于此纲。 7．结合纲 Symphyla: 状若蜈蚣，但第一对足不特化成毒爪，生殖孔位于体躯前端第 4 节上。此纲动物 每一体节上常具 1 对刺突和 1 对能翻缩的泡，与昆虫纲的双尾目昆虫甚似。 因此有人认为结合纲与昆虫 纲的亲缘关系最为密切。 值得指出的是，关于节肢动物的起源，演化及分类等还没有统一的认识，如有的学者把肢口亚纲作为独立 的纲，有的学者把重足纲，寡足纲 , 唇足纲及结合纲均作为多足纲 Myriapoda 的亚纲等。 昆虫与人类的关系 在智人出现之前，昆虫与周围环境中的动植物已经建立了悠久的生存关系。人类的出现，特别是种植业、 养殖业的发展给其他生物带来了巨大的影响；人类在改造与利用自然的过程中，与昆虫间形成了非常复杂 而密切的关系。 根据人类的经济观与健康观，可把昆虫对人类的影响分为益、害两大方面。 昆虫的有害方面 在人类生活中，衣、食、住、行及健康等方面都会受到昆虫的侵害；害虫通过危害经济动、植物和传播疾 病给人类造成了重大损失
昆虫对经济植物及其产品的危害 可以说没有一种栽培植物不被害虫侵袭,甚至在其产品的贮运及加工过程中也会蒙受损害 农作物害虫 农作物由于受害虫的危害常导致产量下降,品质降低,甚至造成严重的灾害。尤其是在古代,虫灾时有发 生。从公元前707年到1949年的两千多年中仅中国的蝗灾就有800多次,平均每3~5年就有一次大 的蝗灾。《旧唐书?五行志》中载:(唐贞元元年,即公元785年)“夏,蝗,东自海,西尽河陇,群飞蔽 天,旬日不息:所至,草木叶及畜毛靡有孑遗,饿殍枕道”。明崇祯十三年(1640年)《河南通志》云: “开封大蝗,秋禾尽伤,人相食。汝宁蝗蝻生,人相食。洛阳蝗,草木、兽皮、虫蝇皆食尽,父子、兄弟、 夫妇相食,死亡载道。类似的记载在中国古籍中可谓史不绝书,触目惊心 今天,害虫仍然是农业丰产丰收的大敌,据联合国粮农组织(FAO)报道,全世界5种重要作物(稻, 麦,棉,玉米,甘蔗)每年因虫害的损失达2000亿美元。美国1974年虫害损失总额达450亿美元(罗 斯,1980)。1958年索马里共和国沙漠蝗暴发,其一天的损失相当于40万人一年的口粮 我国常见的农业害虫在1000种左右,每种主要作物己知害虫种类多在100~400种之间,每年因害虫造 的损失至少占农作物总产值的1/5以上。1992年,仅棉铃虫就使全国棉花总产量减少30%以上,直 济损失达100亿元。 林业害虫 森林是重要的自然资源,森林及木材也常遭受昆虫的危害。中国常见森林害虫约400种,以松毛虫、天 牛、小蠹等危害最烈。仅松毛虫全国每年发生面积达200-270万hm2,减少木材生长量270-380万 m3。天牛类的幼虫能造成林木大片死亡,木材质量大为降低。小蠹、叶蜂、袋蛾等也常暴发成灾。 除农林植物外,果、蔬、药等经济作物无不受到昆虫的危害,一般损失15%~20%:有时还影响出口创汇。 昆虫不仅直接危害植株,而且还能传播植物病害:植物的真菌、细菌、病毒等病害的传播均有以昆虫为媒 介的,其中有些病毒必须由昆虫传播。在已知近300种植物病毒中,仅蚜虫传播的就占一半以上。飞虱 叶蝉等刺吸式口器的昆虫都是重要的传病媒介。昆虫传病所造成的损失远远大于由于其取食或产卵等所造 成的直接损失。 经济植物不仅在生长期间受害虫危害,而且其产品在贮藏、加工期间也会受到多种害虫的侵害,如粮食在 贮运过程中一般损失在5%~10%之间:建筑物、桥梁、枕木、船舶、家具等木材,常因白蚁之蛀而被毁 甚至电缆线、纸币等被害虫蛀毁者亦时有报道。 昆虫对动物的危害 除单细胞动物和较低等的多细胞动物外,大多数动物都会不同程度地受到昆虫的侵袭。这里主要述及昆虫 对经济动物及人类的危害。危害方式有直接和间接两类 直接危害
昆虫对经济植物及其产品的危害 可以说没有一种栽培植物不被害虫侵袭，甚至在其产品的贮运及加工过程中也会蒙受损害。 农作物害虫 农作物由于受害虫的危害常导致产量下降，品质降低，甚至造成严重的灾害。尤其是在古代，虫灾时有发 生。从公元前 707 年到 1949 年的两千多年中仅中国的蝗灾就有 800 多次，平均每 3~5 年就有一次大 的蝗灾。《旧唐书?五行志》中载：（唐贞元元年，即公元 785 年）“夏，蝗，东自海，西尽河陇，群飞蔽 天，旬日不息；所至，草木叶及畜毛靡有孑遗，饿殍枕道”。明崇祯十三年（ 1640 年）《河南通志》云： “开封大蝗，秋禾尽伤，人相食。汝宁蝗蝻生，人相食。洛阳蝗，草木、兽皮、虫蝇皆食尽，父子、兄弟、 夫妇相食，死亡载道”。类似的记载在中国古籍中可谓史不绝书，触目惊心。 今天，害虫仍然是农业丰产丰收的大敌，据联合国粮农组织（ FAO ）报道，全世界 5 种重要作物（稻， 麦，棉，玉米, 甘蔗）每年因虫害的损失达 2000 亿美元。美国 1974 年虫害损失总额达 450 亿美元( 罗 斯,1980)。 1958 年索马里共和国沙漠蝗暴发，其一天的损失相当于 40 万人一年的口粮。 我国常见的农业害虫在 1000 种左右，每种主要作物已知害虫种类多在 100~400 种之间，每年因害虫造 成的损失至少占农作物总产值的 1/5 以上。 1992 年，仅棉铃虫就使全国棉花总产量减少 30% 以上，直 接经济损失达 100 亿元。 林业害虫 森林是重要的自然资源，森林及木材也常遭受昆虫的危害。中国常见森林害虫约 400 种，以松毛虫、天 牛、小蠹等危害最烈。仅松毛虫全国每年发生面积达 200~270 万 hm2 ，减少木材生长量 270~380 万 m3 。天牛类的幼虫能造成林木大片死亡，木材质量大为降低。小蠹、叶蜂、袋蛾等也常暴发成灾。 除农林植物外，果、蔬、药等经济作物无不受到昆虫的危害，一般损失 15%~20% ；有时还影响出口创汇。 昆虫不仅直接危害植株，而且还能传播植物病害；植物的真菌、细菌、病毒等病害的传播均有以昆虫为媒 介的，其中有些病毒必须由昆虫传播。在已知近 300 种植物病毒中，仅蚜虫传播的就占一半以上。飞虱、 叶蝉等刺吸式口器的昆虫都是重要的传病媒介。 昆虫传病所造成的损失远远大于由于其取食或产卵等所造 成的直接损失。 经济植物不仅在生长期间受害虫危害，而且其产品在贮藏、加工期间也会受到多种害虫的侵害，如粮食在 贮运过程中一般损失在 5%~10% 之间；建筑物、桥梁、枕木、船舶、家具等木材，常因白蚁之蛀而被毁； 甚至电缆线、纸币等被害虫蛀毁者亦时有报道。 昆虫对动物的危害 除单细胞动物和较低等的多细胞动物外，大多数动物都会不同程度地受到昆虫的侵袭。这里主要述及昆虫 对经济动物及人类的危害。危害方式有直接和间接两类。 直接危害
昆虫对人、畜的直接危害包括直接取食、螫刺和骚扰、恐吓等方面。一些肉食性昆虫可以通过捕食和寄生 两种方式直接取食其他动物(包括人)的组织或体液。以前,亚马孙河流域一带的行军蚁所到之处可以把 所遇到的其他大小动物吃得仅剩白骨:家畜,家禽和人的外寄生性昆虫可以大量吸取寄主的血液,如蚤, 虱,臭虫,锥猎蝽等昆虫反复侵害人,畜可致寄主慢性贫血:在巴西中部的一户人家每人每天被染锥猎蝽 Triatoma? Infestans(KUg)?所吸食的血液高达17毫升,对儿童和营养不良的成年人而言经常如此失血的 后果是严重的 全世界每年因蜂、蚁刺螫而伤者达500万人次之多,因其他有毒昆虫而引起人、畜皮肤损伤者更多,如 1983年7~9月间仅河南省郑州、平顶山、鲁山之地由隐翅甲引起的皮肤病患就达5000多例:人畜误 食毒虫而中毒的现象也屡见不鲜 因蚊、蝇、虱、蚤等的叮、咬所造成的骚扰有时令人难忍,甚至发怒等 间接危害 昆虫对人、畜的间接危害主要是指由其传播疾病所造成的危害。人类的传染病大约23是以昆虫为媒介的 蚊、蝇、蚋、蚤、虱、臭虫、锥猎蝽等昆虫是疾病的主要传播者 历史上,由昆虫传播的疾病给人类造成了惨重的损失。如蚊虫传播的疟疾曾夺去无数人的生命,有人认为 蚊虫可能是古希腊、古罗马、古锡兰文明毁灭的罪魁祸首。由跳蚤传播的鼠疫,1237年在欧洲蔓延,共 夺去2500万人的生命:1655年流行的鼠疫又使10万伦敦人丧生:1918年,此病在我国东北各地 流行,死亡人数在50万以上 当今,由昆虫传播病疫仍然威胁着人类的健康。在非洲,每年有1亿人患疟疾,80万人因此而丧生 由蚋传播的蟠尾线虫病每年要感染100万非洲人,其中70万人从此失明;由猎蝽传播的锥虫病每年新 感染80万人左右,南美有7%的人口处于此病的威胁之中,局部地区高达75%的人口难免此病的传染。 畜、禽等经济动物受昆虫寄生和传染病的危害更为常见 昆虫的有益方面 传粉昆虫 大约80%的植物属于虫媒植物,蜂类、蝇类、蝶类、蛾类、甲虫类等访花昆虫是虫媒植物授粉的必要媒 介,传粉昆虫为人类创造了巨大的财富:如有些研究表明利用蜜蜂授粉可使棉花增产12%-15%、油菜增 产40%~60%、向日葵增产30%-50%、荞麦增产50%-60%、果树增产50%以上、瓜类增产 50%~60%、温室大棚的果蔬增产30%~70%等。显然,蜜蜂因授粉促进农作物増产的价值远比蜂产品的 价值为高 工业原料昆虫 不少虫产品是重要的工业原料:家蚕、柞蚕为丝绸工业的主体,紫胶、虫蜡、五倍子、萤光素酶、几丁质 等昆虫产品是医学、机电、纺织、石油、化工、航天、食品等多种工业的重要原料,有些还是出口商品, 每年为国家换回大量外汇。如仅中国丝绸就远销世界100多个国家和地区,1993年出口创汇突破30亿 美元,是目前我国单项出口商品中仅次于石油的第二大商品
昆虫对人、畜的直接危害包括直接取食、螫刺和骚扰、恐吓等方面。一些肉食性昆虫可以通过捕食和寄生 两种方式直接取食其他动物（包括人）的组织或体液。以前，亚马孙河流域一带的行军蚁所到之处可以把 所遇到的其他大小动物吃得仅剩白骨；家畜，家禽和人的外寄生性昆虫可以大量吸取寄主的血液，如蚤， 虱，臭虫，锥猎蝽等昆虫反复侵害人 ,畜可致寄主慢性贫血；在巴西中部的一户人家每人每天被染锥猎蝽 Triatoma?infestans(Klug)?所吸食的血液高达 17 毫升，对儿童和营养不良的成年人而言经常如此失血的 后果是严重的。 全世界每年因蜂、蚁刺螫而伤者达 500 万人次之多，因其他有毒昆虫而引起人、畜皮肤损伤者更多，如 1983 年 7~9 月间仅河南省郑州、平顶山、鲁山之地由隐翅甲引起的皮肤病患就达 5000 多例；人畜误 食毒虫而中毒的现象也屡见不鲜。 因蚊、蝇、虱、蚤等的叮、咬所造成的骚扰有时令人难忍，甚至发怒等。 间接危害 昆虫对人、畜的间接危害主要是指由其传播疾病所造成的危害。人类的传染病大约 2/3 是以昆虫为媒介的， 蚊、蝇、蚋、蚤、虱、臭虫、锥猎蝽等昆虫是疾病的主要传播者。 历史上，由昆虫传播的疾病给人类造成了惨重的损失。如蚊虫传播的疟疾曾夺去无数人的生命，有人认为 蚊虫可能是古希腊、古罗马、古锡兰文明毁灭的罪魁祸首。由跳蚤传播的鼠疫， 1237 年在欧洲蔓延，共 夺去 2500 万人的生命； 1655 年流行的鼠疫又使 10 万伦敦人丧生； 1918 年，此病在我国东北各地 流行，死亡人数在 50 万以上。 当今，由昆虫传播病疫仍然威胁着人类的健康。 在非洲，每年有 1 亿人患疟疾， 80 万人因此而丧生； 由蚋传播的蟠尾线虫病每年要感染 100 万非洲人，其中 70 万人从此失明；由猎蝽传播的锥虫病每年新 感染 80 万人左右，南美有 7% 的人口处于此病的威胁之中，局部地区高达 75% 的人口难免此病的传染。 畜、禽等经济动物受昆虫寄生和传染病的危害更为常见。 昆虫的有益方面 传粉昆虫 大约 80% 的植物属于虫媒植物，蜂类、蝇类、蝶类、蛾类、甲虫类等访花昆虫是虫媒植物授粉的必要媒 介，传粉昆虫为人类创造了巨大的财富；如有些研究表明利用蜜蜂授粉可使棉花增产 12%~15% 、油菜增 产 40%~60% 、向日葵增产 30%~50% 、荞麦增产 50%~60%、果树增产 50%以上、瓜类增产 50%~60%、温室大棚的果蔬增产 30%~70% 等。显然，蜜蜂因授粉促进农作物增产的价值远比蜂产品的 价值为高。 工业原料昆虫 不少虫产品是重要的工业原料；家蚕、柞蚕为丝绸工业的主体，紫胶、虫蜡、五倍子、萤光素酶、几丁质 等昆虫产品是医学、机电、纺织、石油、化工、航天、食品等多种工业的重要原料，有些还是出口商品， 每年为国家换回大量外汇。如仅中国丝绸就远销世界 100 多个国家和地区，1993 年出口创汇突破 30 亿 美元，是目前我国单项出口商品中仅次于石油的第二大商品
天敌资源 在自然界中存在着大量的捕食性和寄生性昆虫,它们在害虫的自然抑制上起着十分重要的作用,保护与利 用自然天敌是害虫生物防治及综合治理的基本措施。1988年,我国长江中下游各省及广东等地保护利用 天敌防治水稻害虫面积达330万hm2,农药用量比1980年下降近1/2 食用、饲用昆虫 昆虫体富含蛋白质、不饱和脂肪酸、微量元素等,可以为人类提供高蛋白、高矿物质、低脂肪的理想食品: 加之大部分昆虫易饲养、生物量大、食物转化率高,所以昆虫是一类值得开发的食品资源。目前全世界大 约有5000种昆虫被食用,我国有些食用昆虫产品在市场上已占有一定位置。如1993年鼎突多刺 蚁? Polyrhachis? ricina?罗杰蚁干销售量已超过400t,蚁制品总产值突破100亿元 很多昆虫虫体可作为养殖动物的蛋白质饲料,如家蝇 Musca domestica林奈幼虫黄粉甲 Tenebrio molitor 林奈都是成本低、价值高、收效快的高级饲料, 药用昆虫 药用昆虫是东方传统药物宝库的重要组成部分,目前入药昆虫近300种。近年来对虫药的化学成分、治 病机理进行了深入研究,并且人工合成或提取斑蝥素及其衍生物、蜣螂毒素、蜂毒、抗菌肽等有效药用物 临床上用于治疗多种疾病。旧时西方有用蝇蛆清除伤口腐肉、用蚂蚁诊病及缝合伤口等记载。中 医学都有以蜜蜂刺螫治疗关节炎等疾病的成功经验 文化昆虫 文化昆虫是指能够美化或丰富人们文化生活的昆虫,包括漂亮昆虫、发音昆虫、发光昆虫、争斗昆虫、 日昆虫等类。中国是一个文明古国,昆虫文化资源十分丰富,仅与昆虫相关的民间节日就达100多个:如 何利用这些独特的资源是一个值得探讨的问题,事实上有些地方政府已经在利用这些资源上进行了尝试, 如1991年至今,山东省宁津县每年举办蟋蟀节,在一定程度上带动了当地经济的发展。随着人们物质生 活水平的提高,文化昆虫必将受到更多的关注 此外,科研用昆虫、腐食及粪食性昆虫、指示昆虫、法医昆虫、生物工程昆虫等都对人类的生活有着十分 重要的贡献。 值得指出的是,人们对昆虫的益害观是由人类的经济利益与社会利益而决定的。最典型的例子是人们对家 蚕与苍蝇的益害看法的变化:在养蚕业未形成之前,蚕之于桑树肯定是害虫,养蚕业形成后,蚕则变成了 益虫:以前人们认为苍蝇是令人讨厌的卫生害虫,曾一度被我国政府部门列为要彻底消灭的“四害”之 但近年来随着蝇体抗菌肽及蛋白质的提取,人们又把蝇类当作有价值的资源昆虫而进行人工大规模饲养。 随着科技的进步,肯定会有更多的昆虫成为益虫 昆虫学的内容与范围 昆虫学的分支 昆虫学( entomology或 insectology)是以昆虫为研究对象的学科。200多年来,随着该学科研究的深入 及与其他学科的相互渗透,逐渐形成了许多分支。这些分支可归为5大类
天敌资源 在自然界中存在着大量的捕食性和寄生性昆虫，它们在害虫的自然抑制上起着十分重要的作用，保护与利 用自然天敌是害虫生物防治及综合治理的基本措施。 1988 年，我国长江中下游各省及广东等地保护利用 天敌防治水稻害虫面积达 330 万 hm 2 ，农药用量比 1980 年下降近 1/2 。 食用、饲用昆虫 昆虫体富含蛋白质、不饱和脂肪酸、微量元素等，可以为人类提供高蛋白、高矿物质、低脂肪的理想食品； 加之大部分昆虫易饲养、生物量大、食物转化率高，所以昆虫是一类值得开发的食品资源。目前全世界大 约有 5000 种昆虫被食用，我国有些食用昆虫产品在市场上已占有一定位置。如 1993 年鼎突多刺 蚁?Polyrhachys?ricina? 罗杰蚁干销售量已超过 400 t ，蚁制品总产值突破 100 亿元。 很多昆虫虫体可作为养殖动物的蛋白质饲料，如家蝇 Musca domestica 林奈幼虫,黄粉甲 Tenebrio molitor 林奈 都是成本低、价值高、收效快的高级饲料。 药用昆虫 药用昆虫是东方传统药物宝库的重要组成部分，目前入药昆虫近 300 种。近年来对虫药的化学成分、治 病机理进行了深入研究，并且人工合成或提取斑蝥素及其衍生物、蜣螂毒素、蜂毒、抗菌肽等有效药用物 质，临床上用于治疗多种疾病。旧时西方有用蝇蛆清除伤口腐肉、用蚂蚁诊病及缝合伤口等记载。中、西 医学都有以蜜蜂刺螫治疗关节炎等疾病的成功经验。 文化昆虫 文化昆虫是指能够美化或丰富人们文化生活的昆虫，包括漂亮昆虫、发音昆虫、发光昆虫、争斗昆虫、节 日昆虫等类。中国是一个文明古国，昆虫文化资源十分丰富，仅与昆虫相关的民间节日就达 100 多个；如 何利用这些独特的资源是一个值得探讨的问题，事实上有些地方政府已经在利用这些资源上进行了尝试， 如 1991 年至今，山东省宁津县每年举办蟋蟀节，在一定程度上带动了当地经济的发展。随着人们物质生 活水平的提高，文化昆虫必将受到更多的关注。 此外，科研用昆虫、腐食及粪食性昆虫、指示昆虫、法医昆虫、生物工程昆虫等都对人类的生活有着十分 重要的贡献。 值得指出的是，人们对昆虫的益害观是由人类的经济利益与社会利益而决定的。最典型的例子是人们对家 蚕与苍蝇的益害看法的变化：在养蚕业未形成之前，蚕之于桑树肯定是害虫，养蚕业形成后，蚕则变成了 益虫；以前人们认为苍蝇是令人讨厌的卫生害虫，曾一度被我国政府部门列为要彻底消灭的“四害”之一， 但近年来随着蝇体抗菌肽及蛋白质的提取，人们又把蝇类当作有价值的资源昆虫而进行人工大规模饲养。 随着科技的进步，肯定会有更多的昆虫成为益虫。 昆虫学的内容与范围 昆虫学的分支 昆虫学 (entomology 或 insectology) 是以昆虫为研究对象的学科。 200 多年来，随着该学科研究的深入 及与其他学科的相互渗透，逐渐形成了许多分支。这些分支可归为 5 大类
普通昆虫学 普通昆虫学( general entomology)又称基础昆虫学( basic entomology),所涉及的内容偏重于对昆虫本身 生命形式及生命规律的探索,有5个主要分支。 1.昆虫形态学〔 nsect morphology)涉及昆虫的结构、功能、起源及演化:又有比较形态学、功能形态学 发育形态学、超微形态学、精子学等分支。 2.昆虫生物学( insect biology)研究昆虫的发育、变态、习性、行为的模式和机理;昆虫胚胎学、社会昆 虫生物学、昆虫行为学等都属于广义的昆虫生物学范围 3.昆虫分类学( (insect taxonomy或 insect taxology)涉及昆虫的鉴定、命名、分类及各阶元间亲缘关系 和进化途径等:近年来,又形成了昆虫数值分类学、支序分类学、化学分类学、细胞分类学、分子分类学 等分支。 4.昆虫生理学〔 insect physiology)探讨昆虫组织、器官的机能和代谢规律等:包括昆虫组织学、昆虫生 物化学、昆虫电生理学、昆虫分子生物学等 5.昆虫生态学( insect ecology)研究昆虫与环境的关系,从个体、种群、群落、生态系统等层次探讨昆虫 数量动态、群落演替规律:目前,除有按硏究层次分的个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统 生态学外,还有昆虫数学生态学、化学生态学、分子生态学、地理生态学、资源生态学、景观生态学等分 应用昆虫学 应用昆虫学( applied entomology)又称经济昆虫学( economic entomology,是利用昆虫生命活动的固有 规律造福人类的科学,它既是昆虫学产生的主要原因,又是人们研究昆虫的目的所在。根据不同的角度和 范围,应用昆虫学又可分为农业昆虫学( agricultural entomology)、果树昆虫学( fruit tree entomology) 蔬菜昆虫学( vegetable entomology)、森林昆虫学( forestentomology)、医学昆虫学( medical entomology)、兽医昆虫学( veterinary entomology)、法医昆虫学( forensic entomology)、城市昆虫学 urban entomology)、储物昆虫学( stored product entomology)、资源昆虫学( resource entomology)、昆 虫毒理学( insect toxicology)、昆虫病理学 nsect pathology)、植物化学保护( (plant chemical protection) 害虫生物防治( pest biocontrol)、推广昆虫学 (extension entomology)、养蚕学( sericulture)、养蜂学 ( apiculture)等 文化昆虫学 文化昆虫学( cultural entomology)是20世纪80年代初期形成的一门文理交叉学科,主要研究昆虫对人类 文化的影响,包括民族昆虫学、民俗昆虫学、神话昆虫学、文学昆虫学等方面。中国是农业古国,中国昆 虫文化源远流长、沉积深厚 古昆虫学 古昆虫学( palaeoentomology)是古生物学的一个重要分支,是研究保存在岩层中的昆虫遗体和遗迹的科 学,主要有化石昆虫分类学、古昆虫生态学、古昆虫地理学等分支:近年来,在古昆虫生物化学和古昆虫 分子生物学等方面也有不少新发现
普通昆虫学 普通昆虫学 (general entomology)又称基础昆虫学 (basic entomology)，所涉及的内容偏重于对昆虫本身 生命形式及生命规律的探索，有 5 个主要分支。 1．昆虫形态学 (insect morphology) 涉及昆虫的结构、功能、起源及演化；又有比较形态学、功能形态学、 发育形态学、超微形态学、精子学等分支。 2．昆虫生物学 (insect biology) 研究昆虫的发育、变态、习性、行为的模式和机理；昆虫胚胎学、社会昆 虫生物学、昆虫行为学等都属于广义的昆虫生物学范围。 3．昆虫分类学 (insect taxonomy 或 insect taxology) 涉及昆虫的鉴定、命名、分类及各阶元间亲缘关系 和进化途径等；近年来，又形成了昆虫数值分类学、支序分类学、化学分类学、细胞分类学、分子分类学 等分支。 4．昆虫生理学 (insect physiology) 探讨昆虫组织、器官的机能和代谢规律等；包括昆虫组织学、昆虫生 物化学、昆虫电生理学、昆虫分子生物学等。 5．昆虫生态学 (insect ecology) 研究昆虫与环境的关系，从个体、种群、群落、生态系统等层次探讨昆虫 数量动态、群落演替规律；目前，除有按研究层次分的个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统 生态学外，还有昆虫数学生态学、化学生态学、分子生态学、地理生态学、资源生态学、景观生态学等分 支。 应用昆虫学 应用昆虫学 (applied entomology)又称经济昆虫学 (economic entomology)，是利用昆虫生命活动的固有 规律造福人类的科学，它既是昆虫学产生的主要原因，又是人们研究昆虫的目的所在。根据不同的角度和 范围，应用昆虫学又可分为农业昆虫学 (agricultural entomology)、果树昆虫学 (fruit tree entomology)、 蔬菜昆虫学 (vegetable entomology)、森林昆虫学 (forest entomology)、医学昆虫学 (medical entomology)、兽医昆虫学 (veterinary entomology)、法医昆虫学 (forensic entomology)、城市昆虫学 (urban entomology)、储物昆虫学 (stored product entomology)、资源昆虫学 (resource entomology)、 昆 虫毒理学 (insect toxicology)、昆虫病理学 (insect pathology)、植物化学保护 (plant chemical protection)、 害虫生物防治 (pest biocontrol)、推广昆虫学 (extension entomology)、养蚕学 (sericulture)、养蜂学 (apiculture)等 文化昆虫学 文化昆虫学 (cultural entomology)是 20 世纪 80 年代初期形成的一门文理交叉学科，主要研究昆虫对人类 文化的影响，包括民族昆虫学、民俗昆虫学、神话昆虫学、文学昆虫学等方面。中国是农业古国，中国昆 虫文化源远流长、沉积深厚。 古昆虫学 古昆虫学 (palaeoentomology)是古生物学的一个重要分支，是研究保存在岩层中的昆虫遗体和遗迹的科 学，主要有化石昆虫分类学、古昆虫生态学、古昆虫地理学等分支；近年来，在古昆虫生物化学和古昆虫 分子生物学等方面也有不少新发现
技术昆虫学 技术昆虫学(technical entomology)或称昆虫学技术( entomological technology)是探讨昆虫学研究中所用 技术的科学,包括昆虫标本的采集、制作、管理、昆虫的饲养、调查、摄影、摄像、绘图、昆虫学常规仪 器的使用与维修、昆虫学文献的检索与利用等,是昆虫学的一个重要组成部分。 学习昆虫学及普通昆虫学的目的与意义 从昆虫的多样性及与人类的关系等方面可以看出昆虫学事业任重道远,我们学习昆虫学就是要努力探索昆 虫生命活动的规律,并将其正确地运用于同昆虫共处的各个方面,合理利用宝贵的昆虫资源,变害为益 使益更益,从而达到持续发展农业和保护生态环境等目的。 对农业院校植物保护及昆虫学专业而言,普通昆虫学、农业昆虫学、植物化学保护、技术昆虫学是最基本 的昆虫学课程,其中普通昆虫学又是其他昆虫学分支的基础:因此,学好普通昆虫学至关重要。 有人预言“21世纪将是生物学的世纪”,占生物多样性一半的昆虫必将在该世纪成为人类揭示生命奥秘过程 中所关注的热点之一。实际上,随着分子生物学技术的发展,转基因植物和转基因昆虫的出现正在对人类 的生活产生深远的影响:例如,1995年, W. Gehring及其同事成功地获得了果蝇 eyeless的cDNA,并将 其导入果蝇的卵中,使该转基因果蝇的足、翅、触角等处长出了14个复眼(图4-1):这是生物学史上人类 第一次获得的人工诱导器官,这种不经过移植而用一个基因直接易位表达获得器官的试验使人们看到了人 工诱导人体器官的曙光。2000年,近200位科学家通力合作测出了黑腹果蝇全基因组的序列,对于揭示昆 虫生命的本质问题有着非常重要的意义。由于昆虫易饲养、生命周期短、易操作等原因,在21世纪的基因 组研究和功能基因组学研究中昆虫必将受到人们高度的重视。此外,随着纳米技术的发展,昆虫芯片也将 会在昆虫管理中发挥积极的作用。 21世纪还将是高度信息化时代,“信息高速公路”的发展将会对使昆虫学信息与知识的传播与交流产生更大 的影响。 昆虫的外部形态 昆虫形态学是研究昆虫的结构、功能、起源、发育及进化的科学。了解昆虫的形态不仅是识别昆虫、对昆 虫进行系统分类和进化研究的基础,而且是研究昆虫生物学及昆虫管理、仿生学等必要的前提 人们对昆虫形态的认识可追溯至远古时代,对其科学记载始于2000多年前,对其研究始于17世纪初。昆 虫形态学作为昆虫学的一个独立分支应以 R E. Snodgrass(1935)《昆虫形态学原理》的出版算起。60多 年来,随着科技的发展,昆虫形态学亦由描述、比较阶段走向实验阶段,特别是近十几年来由于电子显微 镜、计算机等先进仪器的广泛应用及分子生物学研究的深入,比较形态学( comparative morphology)、功能 形态学( functional morphology)、发育形态学( developmental morphology)、进化形态学 evolutionary morphology)等方面都有不少突破与进展。 从昆虫体躯构造角度出发,昆虫形态学又分外部系统与内部解剖两大部分,本篇主要述及昆虫的外部形态 体躯的一般构造 种类繁多的昆虫在漫长的演化过程中,由于本身遗传物质的变化及外部选择压力的影响,形态上出现了不 同程度的变异:但万变不离其宗,通过对比、观察、实验与分析我们仍可从中找出其基本结构
技术昆虫学 技术昆虫学 (technical entomology)或称昆虫学技术 (entomological technology)是探讨昆虫学研究中所用 技术的科学，包括昆虫标本的采集、制作、管理、昆虫的饲养、调查、摄影、摄像、绘图、昆虫学常规仪 器的使用与维修、昆虫学文献的检索与利用等，是昆虫学的一个重要组成部分。 学习昆虫学及普通昆虫学的目的与意义 从昆虫的多样性及与人类的关系等方面可以看出昆虫学事业任重道远，我们学习昆虫学就是要努力探索昆 虫生命活动的规律，并将其正确地运用于同昆虫共处的各个方面，合理利用宝贵的昆虫资源，变害为益， 使益更益，从而达到持续发展农业和保护生态环境等目的。 对农业院校植物保护及昆虫学专业而言，普通昆虫学、农业昆虫学、植物化学保护、技术昆虫学是最基本 的昆虫学课程，其中普通昆虫学又是其他昆虫学分支的基础；因此，学好普通昆虫学至关重要。 有人预言“ 21 世纪将是生物学的世纪”，占生物多样性一半的昆虫必将在该世纪成为人类揭示生命奥秘过程 中所关注的热点之一。实际上，随着分子生物学技术的发展，转基因植物和转基因昆虫的出现正在对人类 的生活产生深远的影响；例如，1995 年，W. Gehring 及其同事成功地获得了果蝇 eyeless 的 cDNA，并将 其导入果蝇的卵中，使该转基因果蝇的足、翅、触角等处长出了 14 个复眼(图 4-1)；这是生物学史上人类 第一次获得的人工诱导器官，这种不经过移植而用一个基因直接易位表达获得器官的试验使人们看到了人 工诱导人体器官的曙光。2000 年，近 200 位科学家通力合作测出了黑腹果蝇全基因组的序列，对于揭示昆 虫生命的本质问题有着非常重要的意义。由于昆虫易饲养、生命周期短、易操作等原因，在 21 世纪的基因 组研究和功能基因组学研究中昆虫必将受到人们高度的重视。此外，随着纳米技术的发展，昆虫芯片也将 会在昆虫管理中发挥积极的作用。 21 世纪还将是高度信息化时代，“信息高速公路”的发展将会对使昆虫学信息与知识的传播与交流产生更大 的影响。 昆虫的外部形态 昆虫形态学是研究昆虫的结构、功能、起源、发育及进化的科学。了解昆虫的形态不仅是识别昆虫、对昆 虫进行系统分类和进化研究的基础，而且是研究昆虫生物学及昆虫管理、仿生学等必要的前提。 人们对昆虫形态的认识可追溯至远古时代，对其科学记载始于 2000 多年前，对其研究始于 17 世纪初。昆 虫形态学作为昆虫学的一个独立分支应以 R. E. Snodgrass (1935)《昆虫形态学原理》的出版算起。60 多 年来，随着科技的发展，昆虫形态学亦由描述、比较阶段走向实验阶段，特别是近十几年来由于电子显微 镜、计算机等先进仪器的广泛应用及分子生物学研究的深入，比较形态学(comparative morphology)、功能 形态学(functional morphology)、发育形态学(developmental morphology)、进化形态学(evolutionary morphology)等方面都有不少突破与进展。 从昆虫体躯构造角度出发，昆虫形态学又分外部系统与内部解剖两大部分，本篇主要述及昆虫的外部形态。 体躯的一般构造 种类繁多的昆虫在漫长的演化过程中，由于本身遗传物质的变化及外部选择压力的影响，形态上出现了不 同程度的变异；但万变不离其宗，通过对比、观察、实验与分析我们仍可从中找出其基本结构
昆虫的大小、形状与体向 昆虫的大小 不同昆虫的个体间大小差别很大。现生的最大昆虫见于虫脩目、鳞翅目与鞘翅目中。最长的杆虫脩体长可 达330mm;最大的蛾子是产于中、南美洲的强喙夜蛾 Thysania agrippina,其翅展可近达320mm:亚 力山大凤蝶 Ornithoptera alexandrae的翅展可达300mm:产于我国南部的乌桕大蚕蛾 Attacus atlas的 翅展可达300mm:身体最粗壮的当推鞘翅目一些昆虫,有些粪蜣身体的直径可达50mm,巨犀金龟 Dynastes hercules的体长达180mm(如图)。有些己灭绝的昆虫体型更大,如出现在二叠纪的巨脉蜻蜓 Meganeura mony翅展长达710mm。 最小的昆虫为一些寄生性的膜翅目昆虫,其成虫的体长在02mm以下,比最大的原生动物还要小 对大部分昆虫而言,体长多在5~15mm之间,而翅展在15~45mm之间。 人们一般把昆虫分为巨、大、中、小、微型5类,体长在100mm以上者为巨型,9940mm之间为大型, 15mm之间者为中型,149-3mm之间者为小型,2mm以下者为微型:不同类群间各型的尺度存在 差别 虫的形状 昆虫的外形可谓千姿百态,但大多数昆虫的体躯为圆筒形,一般直径不超过10mm:因为昆虫的呼吸靠气 管系统进行,气体扩散作用使氧气沿着气管进入组织,但氧气扩散的速度会随昆虫体积的增大而变慢:当 种昆虫身体的直径超过20mm时,呼吸方式将不利于昆虫生命活动的正常进行,这也可能是大型昆虫容 易灭绝的原因之 在描述昆虫的形状时,常用细长、长形、圆形、椭圆形、扁平、侧扁等词语或以某一常见物体的形状来说 明。大多数昆虫左右对称 三、昆虫的体向 在描述昆虫时,常以昆虫重心为中心(多为胸部给昆虫的各结构定位(如图),常用的体向有前、后、背、 腹、侧、左、右、内、外、基、端等。 沿身体纵轴趋向头端为前方( anterior),趋向腹部末端为后方( posterior),前方、后方分别又有头向 ( cephalic)、尾向( cauda之称 昆虫在一个平面上爬行或停落时,与该平面垂直方向的近平面者为腹向enta),离平面者为背向( dorsa)。 自背面观,在昆虫的头向与人头向一致时,人体的左、右向即为虫体的左(ef)、右(righ向,左、右两向 均属侧向( atera)。侧向上,近体纵轴者为内方 nner side),远体纵轴者为外方( outer side) 基部(basa或 proximal)与端部( apical或 distal通常是对附肢或体表突出物而言,近着生处者为基部,远 离着生处者为端部:此外对于腹部和小盾片则是以靠近体前方者为基部,远离体前方者为端
昆虫的大小、形状与体向 一、昆虫的大小 不同昆虫的个体间大小差别很大。现生的最大昆虫见于虫脩目、鳞翅目与鞘翅目中。最长的杆虫脩体长可 达 330 mm；最大的蛾子是产于中、南美洲的强喙夜蛾 Thysania agrippina，其翅展可近达 320 mm；亚 力山大凤蝶 Ornithoptera alexandrae 的翅展可达 300mm；产于我国南部的乌桕大蚕蛾 Attacus atlas 的 翅展可达 300 mm；身体最粗壮的当推鞘翅目一些昆虫，有些粪蜣身体的直径可达 50 mm，巨犀金龟 Dynastes hercules 的体长达 180 mm (如图）。有些己灭绝的昆虫体型更大，如出现在二叠纪的巨脉蜻蜓 Meganeura monyi 翅展长达 710 mm。 最小的昆虫为一些寄生性的膜翅目昆虫，其成虫的体长在 0.2 mm 以下，比最大的原生动物还要小。 对大部分昆虫而言，体长多在 5~15 mm 之间，而翅展在 15~45 mm 之间。 人们一般把昆虫分为巨、大、中、小、微型 5 类，体长在 100 mm 以上者为巨型，99~40 mm 之间为大型， 39~15 mm 之间者为中型，14.9~3 mm 之间者为小型，2 mm 以下者为微型；不同类群间各型的尺度存在 一定差别。 二、昆虫的形状 昆虫的外形可谓千姿百态，但大多数昆虫的体躯为圆筒形，一般直径不超过 10 mm；因为昆虫的呼吸靠气 管系统进行，气体扩散作用使氧气沿着气管进入组织，但氧气扩散的速度会随昆虫体积的增大而变慢；当 一种昆虫身体的直径超过 20 mm 时，呼吸方式将不利于昆虫生命活动的正常进行，这也可能是大型昆虫容 易灭绝的原因之一。 在描述昆虫的形状时，常用细长、长形、圆形、椭圆形、扁平、侧扁等词语或以某一常见物体的形状来说 明。大多数昆虫左右对称。 三、昆虫的体向 在描述昆虫时，常以昆虫重心为中心 (多为胸部)给昆虫的各结构定位(如图)，常用的体向有前、后、背、 腹、侧、左、右、内、外、基、端等。 沿身体纵轴趋向头端为前方 (anterior)，趋向腹部末端为后方(posterior)，前方、后方分别又有头向 (cephalic)、尾向(caudal)之称。 昆虫在一个平面上爬行或停落时，与该平面垂直方向的近平面者为腹向 (ventral),离平面者为背向(dorsal)。 自背面观，在昆虫的头向与人头向一致时，人体的左、右向即为虫体的左 (left)、右(right)向，左、右两向 均属侧向(lateral)。侧向上，近体纵轴者为内方(inner side)，远体纵轴者为外方(outer side)。 基部 (basal 或 proximal)与端部(apical 或 distal)通常是对附肢或体表突出物而言，近着生处者为基部，远 离着生处者为端部；此外对于腹部和小盾片则是以靠近体前方者为基部，远离体前方者为端
由于昆虫形态的多样性与复杂性,上述的体向在实际应用上仍嫌不够,还需用到一些组合式的体向名称, 如背侧方、腹侧方、侧前方、侧后方等等 昆虫的体躯 昆虫体躯的分节与分段 昆虫的体躯由坚硬的外壳和包藏的内部组织与器官组成。外壳由18-21个环节,即体节( somite或 segment)所组成;大部分体节之间由柔韧的节间膜( intersegmental membrane)相连,因此,昆虫的体躯可 以分为头(head)、胸( borax)、腹( abdomen)3个明显的体段(如左图)。一般认为头部由6节组成,成虫阶 段很难找到分节痕迹:胸部由3节组成,中、后胸节常紧密愈合:腹部由9~12个腹节组成,有时可见腹 节减少到3~5个,有翅昆虫在成虫阶段腹部除外生殖器及尾须外,其他附肢均消失 二、体躯的分节方式 一般昆虫的幼期,相邻体节具环形凹陷,即节间褶( intersegmental fold,纵肌附着褶上,其体节相当于胚 胎发育的真正体节,故称这种分节方式为初生分节( primary segmentation)(图A),其体节称为初生节 primary segment)。具有初生分节方式的昆虫体躯几乎可以向任何方向弯曲或活动 在成虫体壁的骨化过程中,相当于初生分节的节间褶也骨化了,里面形成前内脊,褶前一未经骨化的窄环, 成为体节的分界(图B),这种因体壁骨化而产生的分节方式称次生分节( secondary segmentation), 成的节叫次生节或后生节( secondary segmen。纵肌收缩可使相邻体节在节间膜处相互套叠。 体节的分区与构造 昆虫的每个中间体节像一个前后无面盒子,由背、腹两面及两个侧面组成,各面间有时分界不明显,有时 以膜质相连。 大多数成虫羽化后体壁很快硬化,这一过程叫骨化( sclerotization),背面的骨化区叫背板 (tergum,复数 terga:或 notum,复数nota),腹面的骨化区叫腹板( stemum,复数 sterna),侧面的骨化区叫侧板( pleuron 复数 pleura)。这些骨化的区域通常被膜质部分或沟缝分割成若干小片,即骨片( sclerite),由背板分割成的 小片叫背片 ( tergite),由腹板分割成的小片叫腹片( termite),由侧板分割成的小片叫侧片( pleurite)。 昆虫体表常有不少如刺、毛、瘤、皱、脊等突出物及沟、缝等凹陷部分,体表的突出物在“体壁”部分有详 细叙述。沟( sulcus,复数sulc)是骨板褶陷而在体表留下的狭槽:沟下陷入部分成脊状或板状者称内脊 (mdge),而成或刺状或叉状者叫内突( apodeme);这些内突与内脊构成了昆虫的内骨骼( endoskeleton),为 肌肉提供了着生之处。缝( suture)是二骨片并接所留下的界线 四、附肢 体躯具有分节的附肢( appendage)是节肢动物共同的特点,昆虫在胚胎发育时几乎各体节均有1对可以发 育成附肢的管状外长物或突起,到胚后发育阶段,一部分体节的附肢已经消失,一部分体节的附肢特化为 不同功能的器官。如头部附肢特化为触角和取食器官,胸部的附肢特化为足,腹部的一部分附肢特化成外 生殖器和尾须:不同类型的附肢尽管在形态上差别很大,各部分的名称各异,但其基本结构却很相似(附图) 通过比较附肢的构造,可以推断各类群间的演化关系,如无翅亚纲缨尾目石蛞属的种类 Machilis spp的中、 后足基节上着生的指形突起就相当于三叶虫纲与多数甲壳纲动物附肢的上肢节
由于昆虫形态的多样性与复杂性，上述的体向在实际应用上仍嫌不够，还需用到一些组合式的体向名称， 如背侧方、腹侧方、侧前方、侧后方等等。 昆虫的体躯 一、昆虫体躯的分节与分段 昆虫的体躯由坚硬的外壳和包藏的内部组织与器官组成。外壳由 18~21 个环节，即体节(somite 或 segment)所组成；大部分体节之间由柔韧的节间膜(intersegmental membrane)相连，因此，昆虫的体躯可 以分为头(head)、胸(thorax)、腹(abdomen)3 个明显的体段(如左图)。 一般认为头部由 6 节组成，成虫阶 段很难找到分节痕迹；胸部由 3 节组成，中、后胸节常紧密愈合；腹部由 9~12 个腹节组成，有时可见腹 节减少到 3~5 个，有翅昆虫在成虫阶段腹部除外生殖器及尾须外，其他附肢均消失。 二、体躯的分节方式 一般昆虫的幼期，相邻体节具环形凹陷，即节间褶 (intersegmental fold)，纵肌附着褶上，其体节相当于胚 胎发育的真正体节，故称这种分节方式为初生分节(primary segmentation) (图 A)，其体节称为初生节 (primary segment)。具有初生分节方式的昆虫体躯几乎可以向任何方向弯曲或活动。 在成虫体壁的骨化过程中，相当于初生分节的节间褶也骨化了，里面形成前内脊，褶前一未经骨化的窄环， 成为体节的分界 (图 B)，这种因体壁骨化而产生的分节方式称次生分节(secondary segmentation)，所形 成的节叫次生节或后生节(secondary segment)。纵肌收缩可使相邻体节在节间膜处相互套叠。 三、体节的分区与构造 昆虫的每个中间体节像一个前后无面盒子，由背、腹两面及两个侧面组成，各面间有时分界不明显，有时 以膜质相连。 大多数成虫羽化后体壁很快硬化，这一过程叫骨化 (sclerotization),背面的骨化区叫背板(tergum，复数 terga；或 notum，复数 nota)，腹面的骨化区叫腹板(sternum，复数 sterna)，侧面的骨化区叫侧板(pleuron， 复数 pleura)。这些骨化的区域通常被膜质部分或沟缝分割成若干小片，即骨片(sclerite)，由背板分割成的 小片叫背片(tergite)，由腹板分割成的小片叫腹片(sternite)，由侧板分割成的小片叫侧片(pleurite)。 昆虫体表常有不少如刺、毛、瘤、皱、脊等突出物及沟、缝等凹陷部分，体表的突出物在“体壁”部分有详 细叙述。沟 (sulcus，复数 sulci)是骨板褶陷而在体表留下的狭槽；沟下陷入部分成脊状或板状者称内脊 (ridge)，而成或刺状或叉状者叫内突(apodeme)；这些内突与内脊构成了昆虫的内骨骼(endoskeleton)，为 肌肉提供了着生之处。缝(suture)是二骨片并接所留下的界线。 四、附肢 体躯具有分节的附肢 (appendage)是节肢动物共同的特点，昆虫在胚胎发育时几乎各体节均有 1 对可以发 育成附肢的管状外长物或突起，到胚后发育阶段，一部分体节的附肢已经消失，一部分体节的附肢特化为 不同功能的器官。如头部附肢特化为触角和取食器官，胸部的附肢特化为足，腹部的一部分附肢特化成外 生殖器和尾须；不同类型的附肢尽管在形态上差别很大，各部分的名称各异，但其基本结构却很相似(附图)。 通过比较附肢的构造，可以推断各类群间的演化关系，如无翅亚纲缨尾目石蛃属的种类 Machilis spp.的中、 后足基节上着生的指形突起就相当于三叶虫纲与多数甲壳纲动物附肢的上肢节