第一节 动物界内称第一——昆虫纲
你看五彩蝴蝶的优雅翻飞、蜻蜓的矫健身影、蟋蟀的尽兴弹琴、蝉儿的狂热歌唱。与我们人类一样,昆虫也在属于它们自己的乐园里不停地说着话,唱着歌,跳着舞。可以说,人类并不是一个孤立的存在,地球上的所有生命,包括黄蜂、蜘蛛、蝴蝶在内,都在同一个紧密联系的系统之中,昆虫也是地球生物链上不可缺少的一环。既然昆虫与人类的关系如此密切,那就让我们一起走进神奇的昆虫世界吧!
1.昆虫的特征
世界上约有100万种昆虫,每年还陆续发现0.5万~1万新种,约占动物界种数的80%。昆虫的成虫都是有繁殖能力的昆虫,它们都具有这样一些基本特征:身体分成头、胸、腹3个部分;胸部有6条腿;胸部有4个翅膀(也有的没有翅膀);头的上端有两根触角;头部有两个复眼,也有的是单眼。
体分三段头胸腹,
两对翅膀三对足。
一对触须生头部,
骨骼全部在体表。
一年四季多变态,
遍布全球旺家族。
依据这首歌谣就能轻松认定苍蝇、蚊子都是昆虫,蟑螂也是。
但是蜘蛛不是昆虫,因为蜘蛛有8条腿,身体还不是分三段。那么蜻蜓是不是昆虫呢?依据是什么呢?
2.最原始的昆虫——原尾虫
昆虫在地球历史上出现得很早,早在3.5亿年前就有最原始的昆虫出现。最早出现的是原尾虫,是一些白色或者黄白色的小虫,最大的个体体积只有两毫米左右。它们喜欢生活在潮湿的地方,一般在石块和草根下都会见到它们。
原尾虫没有翅膀,也没有眼睛,更没有触角,它们经常会把第一对足高抬在头的前方,代做触角的功能。原尾虫的特征和其他昆虫的特征很不同,这也是它的原始性的体现。
3.现存最古老的昆虫——蟑螂
蟑螂是我们居家生活中常见的害虫,这种扁平的小虫子在厨房中、衣柜里到处作恶。那蟑螂究竟是一种什么样的昆虫呢?它是怎么进化成现在这个样子的呢?在这一节里就让我们一起来认识这个生命力超强的小家伙。
早在距今石炭纪时期(3.6亿~2.8亿年前),气候温和,食物丰富。地球上的昆虫快速地发展,蟑螂就是在这个时期诞生的,在当时还是一种很占优势的飞行动物。古代的蟑螂和现在我们见到的蟑螂差别不是很大,都有两对翅膀,会扑动翅膀作短距离的飞行,属于昆虫家族中名副其实的“长老”。
蟑螂在我们现实生活中真是随处可见,不过几乎没有人对它们怀有好感。在现存的各类文献中,蟑螂被视为一种对人类生存十分有害,并必须消灭的害虫。但根据近年生物学家的研究,蟑螂是一种很爱清洁的昆虫,专门清除环境中的垃圾。日常家居中出现蟑螂其实是环境状况恶化的警号。假若居住环境清洁,蟑螂就没有生存的空间。
在汉语各地方言里蟑螂的各种称呼很有意思,例如中国湖北叫它做“灶马子”,川渝两地称“偷油婆”,香港则叫作蟑螂为“小强”。“小强”这一称呼源于周星驰在电影《唐伯虎点秋香》一幕的讹称,说蟑螂是自己的朋友“小强”;后来电视剧《男亲女爱》(黄子华、郑裕玲主演)的男主角亦称自己的蟑螂宠物为“小强”,令此称呼街知巷闻。
蟑螂的身体带有大量的病菌,也是哮喘病或其他过敏反应的过敏源。蟑螂的生命力十分顽强。由于中枢神经不在头部,蟑螂被掐掉头部后还可以存活9天,但是最终会被渴死。蟑螂的天敌是蜘蛛、蝎子、蜈蚣、蚂蚁、蟾蜍、蜥蜴等。另外,猫、猴子及老鼠也会捕食蟑螂。在生态上属于清除者的角色,是其他动物的食物来源。蟑螂卵在澳大利亚、泰国、日本以及美国,都被认为是高蛋白食品;从中医药的角度上讲,则被认为有利尿的功能。这种动物也经常被用作实验的材料。
4.光明的使者——萤火虫
在中国古代有“囊萤映雪”的成语故事,说的是古时穷苦的读书人利用萤火虫和白雪的光亮刻苦读书的故事。
在凉风习习的仲夏之夜,半空中闪着点点萤火,就像一个个提着灯笼在夜空中巡游的天使,伴着怕黑的孩子安然入睡,为夜晚走路的游人照亮方向,让黑暗的世界充满光明和希望。那么,萤火虫为什么能发光呢?古人说萤火虫是腐草化成的,这是真的吗?
萤火虫只能在黑夜发光,而在白天是不能发光的。那么,萤火虫为什么能发光呢?动物学家发现,这种昆虫的尾部有个发光器,里面有一种叫做荧光素的物质。它在荧光酶的作用下和氧气进行化合,便发出荧光。
如果荧光素和荧光酶的比例不同,那么发出的光的颜色也是不同的,颜色一般有淡绿色和淡黄色,也有橘红色和淡蓝色。进入发光器的氧气的多少,决定光亮的程度。
现在我们知道萤火虫只有在夜晚才会发光。那么,它们怎么知道发光的时候是到了夜晚而不是白天?原来,萤火虫的眼睛受到光亮刺激的时候,眼神经末梢就会立刻向脑神经中枢报告“天亮了”的信号,它的脑神经中枢再向发光器官周围的小神经发出这样的指令,这样在黎明来临的时候,萤火虫就可以“熄灯”了。
萤火虫还可以通过“灯语”相互联络。科学家发现,雌萤火虫会用很精确的时间间隔向异性发出“亮、灭、亮、灭”的信号,就像电报中使用的莫尔斯电码。雄萤火虫收到这个信号之后,也会发出“亮、灭、亮、灭”的信号来作出回应。它们通过自己的特定“语言”来谈情说爱。最后它们飞到一起,结成夫妻。其实它们不只是通过灯的亮灭来进行它们特有的联络,除此之外,它们还会通过灯光的颜色,来向同类发出各种信息。
5.跳蚤是跳着走路的吗
你听说过跳蚤吗?如果不注意卫生的话,跳蚤很容易在家养宠物身上滋生。在中世纪的欧洲,跳蚤是传染鼠疫的主要媒介,由跳蚤传染的“黑死病”夺去了2500万人的生命。在第二次世界大战中,侵华日军曾经使用跳蚤作为细菌战的传染源。
跳蚤是一种会传播疾病的害虫。它是小型、无翅、善跳跃的寄生性昆虫,成虫通常生活在哺乳类身上,少数生活在鸟类身上。跳蚤身上有许多倒长着的硬毛,可帮助它在寄主动物的毛发内行动,它还有两条强壮的后腿,因而擅长跳跃,能跳七八寸高。跳蚤可以跳过它们身长350倍的距离,相当于一个人跳过一个足球场。跳蚤每4秒钟跳一次,能连续不停地跳七八个小时,起跳用的力是体重的140倍,堪称生物学上的奇迹。
科学家一直对跳蚤有如此强的跳跃能力惊叹不已,根据实验测量,跳蚤肌肉只能产生跳跃所需力量的1/10,那么其余的9/10从何而来呢?最后,在一位生物学家和摄影师的研究下终于发现,跳蚤是根本不会跳的,而是靠长在腿上的弹性“翅膀”来飞行的。
6.五毒不算毒——斑蝥
在中国民间有“五毒”一说,指动物中5种最毒的动物:青蛇、蟾蜍、蜈蚣、蝎子和壁虎(壁虎无毒,民间讹传有毒)。
但是这些毒物和斑蝥比起来稍逊一筹。
斑蝥,也叫“斑猫”、“龙蚝”、“地胆”,是昆虫中最毒的。
斑蝥全身大部分是黑色绒毛,翅膀是椭圆形,质地柔软,身体的长度在11~30毫米,在翅膀的根部有两个大黄斑,身体的中央前后各有一个黄色波纹状横带。斑蝥主要吃大豆、花生、茄子等作物,对这些作物危害很大。而斑蝥的分布地域很广泛,几乎遍布我国各地。
斑蝥喜欢成群生活在一起。
当斑蝥受到惊动的时候,为了自卫的目的,它们就会在足部的关节处分泌出一种黄色毒液。此种黄色毒液里面含有强烈的斑蝥素,毒性极强,可以破坏高等动物的细胞组织,假如人接触了这种毒素,能引起皮肤的红肿甚至发痒。
虽然斑蝥素的毒性很大,但是也可以作为药物使用,可以应用于治疗癌症。但是斑蝥有剧毒,一定要在医生的指导下小心服用,否则反受其害。
7.叩(kòu)头虫
磕头作揖是古时的礼节,在动物中也有这样知书达礼的昆虫。叩头虫,也叫做“磕头虫”,全世界已知的叩头虫有8000多种,中国已知有200多种。叩头虫成虫、幼虫多为植食性、腐食性、木食性,少数为肉食性,其中有一些是农、林、牧草、蔬菜、果树的主要害虫。
叩头虫是农业的害虫,如果将它放在木板上,用手按住腹部,它能用头和前胸打击木板,像叩头一样,若是将其背朝木板用手按住,它也能用胸和头向前一跃而起,故此得名叫叩头虫。叩头虫的幼虫是黄色,像针一样,也叫“金针虫”,常常钻在地面下啃咬植物的种子、根和茎。
叩头虫逃离危险的方式十分奇特。如果受到威胁,它们会仰面倒在地上,腿紧紧地贴在身体两侧,然后突然“咔”一声,将身体弹入空中。叩头虫之所以能作出这样出色的动作,是因为它们的胸部生有一个特殊的关节。这个关节平常由一个尖突固定着,当叩头虫弯曲后背时,关节也随着弯曲,随即便将它们弹入空中。
叩头虫多是中小型昆虫种类,头小,体狭长,末端尖削,稍微有些扁状。体色呈灰、褐、棕等暗色,体表被细毛或鳞片状毛,组成不同的花斑或条纹。有些大型种类则体色艳丽,具有光泽,完全变态。它的生活史较长,2~5年完成一代。幼虫即“金针虫”身体细长,颜色金黄,它生活在地下土壤内,为害播在土里的种子、植物根和块茎,是破坏性很强的植物害虫。
8.夭寿的小蜉蝣(fúyóu)
如果说“寿命”二字在昆虫中是指存活天数的话,那么蜉蝣算是昆虫中寿命最短的了。《诗经·曹风》中就有“蜉蝣之羽,衣裳楚楚”的诗句。
其后在先秦、两汉、两晋、唐宋等历朝历代都有关于蜉蝣的作品。
明朝李时珍的《本草纲目》中,简洁地概括出了蜉蝣最基本的特征,即“蜉,水虫也,朝生暮死”。确实如此,蜉蝣成虫的寿命只有短短的几个小时,最长寿的蜉蝣最多也只有一个星期的寿命。
蜉蝣的幼虫是生活在水中的,要经过好几次的蜕变才会变成成虫。蜉蝣的成虫身体柔软,能反光;触角很像短刺,两对漂亮的翅膀在休息的时候直立在背上;在腹部有3条比身体长三倍的尾巴;蜉蝣的口器极度退化,有些蜉蝣就根本没有口器。
在春夏时节,从每天的午后到傍晚时分,常有成群的蜉蝣雄虫进行“婚飞”。雌虫独自飞入群中,与雄虫配对,产卵在水中。卵微小,椭圆形,呈白颜色,表面有纹路,有黏性,可附着在水底的碎片上。
稚虫的成长殊为不易,一般要蜕皮20~24次,多者可达40次。主要吃高等水生植物和藻类,秋、冬两季有些种类以水底碎屑为食。常在静水中攀援、匍匐或在底泥中潜掘,或在急流中吸附于石砾下栖息。等到稚虫充分成长后,或浮升到水面,或爬到水边石块或植物茎上,日落时分羽化为亚成虫。亚成虫与成虫相似,已具发达的翅,但体色还很暗淡,翅膀不透明。出水后停留在水域附近的植物上。一般经24小时左右,蜕皮为成虫。这种在个体发育中出现成虫体态后继续蜕皮的现象,在有翅昆虫中为蜉蝣目所仅有。这种变态类型,被称为原变态。成虫的蜉蝣不吃东西,生命短促,死后的蜉蝣可以作为鱼类的饵料,或者成为庄稼的肥料。
由于蜉蝣产卵的数量很多,尽管它们生命很短,但是数量并不少。因而当它们遇到敌害的时候,总会有些蜉蝣幸存下来,担负起繁衍后代的责任。
9.最长寿的昆虫——蝉
炎炎夏日,知了的叫声平添了几分烦躁。绝大多数的昆虫,只有一年或者更短的生命史,一般的蝉也只有3~9年的生活史。但是十七年蝉(一种蝉的名称)因为在地下生活了17年的时间,于是这个世界上最长寿昆虫的名号当之无愧。十七年蝉的出现,要从1997夏季说起。当时在美国的卡罗来纳州到纽约的公路上,每天晚上都有很多很多的黑色小虫子从地下飞出来。它们大多飞到树木、电线杆或者其他的建筑物上面,等它们“各就各位”之后,就开始了欢乐喧闹的“歌唱”,引诱雌蝉的到来,这就是十七年蝉的出现。这也标志着它们从1980年出现以后,经过在地下长达17年的蛰伏,终于又重新出现在世间。
十七年蝉经过交配之后,雌蝉用尖尖的产卵器,在树枝上刺出小孔,每一小孔产4~8粒卵,一个枝条上,往往要刺出几十个孔。大约过了一个月的时间,老的雄蝉和雌蝉就相继死去。留下的受精卵经过孵化或为幼虫,它们本能地从树上落到地上,又会钻进地里面藏了起来。
这些幼虫在地下的洞穴里,靠吸食植物根的营养汁液来维持它们的生存。如果一些根死去了,它们会转移到其他的根上面,继续获取营养。
由于它们一直生活在地下,很少来到陆地上生活。相对来说它们很难受到天敌的迫害,这也是它们能如此长寿的原因之一。
10.从不生病——苍蝇
苍蝇是四害之首。人们把苍蝇形容为“逐臭之夫”。
有关科学测定,苍蝇身上携带的细菌多达5亿多个,这些细菌可以给人类带来伤寒、肠炎、霍乱等疾病。但是身处“百毒”之中——苍蝇为何不会把细菌传播给自身呢?
这就要从苍蝇的身体说起:苍蝇不生病是由于致病细菌介于昆虫之间,在长期历史进化过程中形成的一种适应性很强的动物。而且苍蝇身体感染的许多细菌,主要躲藏在消化道里。根据实验证明,很多对人体有害的细菌,在苍蝇的消化道内仅生活五六天,一部分就死亡,一部分便随着粪便排出体外,不会在苍蝇体内长期生存下去。
除此之外,苍蝇体内还存在一种抗菌性活性蛋白。