书城科普读物动物(科学探究丛书)
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第1章 有趣的昆虫(1)

蚊子的趋向性

雷雨前蚊子特别多,其原因之一是蚊子趋向性问题,另一个原因是蚊子趋向的化学物质大量存在。雷雨前,天气炎热,空气中水蒸气含量大,天气既闷又热。当然,天气闷热并不一定都有雷雨。由于天气闷热,人的皮肤上会分泌出许多含有乳酸、氨基酸以及胺等化合物的汗液,这些物质因天气闷热不能迅速挥发掉。而这些物质所散发的气味,又是蚊子所适应的,也就是说蚊子对这些气味有趋向性。一方面有大量的化学气味存在,另一方面蚊子对这些气味有趋向性,因此,蚊子就被诱集而追随气味叮人。

同样,人们也可根据蚊子的趋向性,利用蚊香、避蚊剂等来驱赶蚊子,防止被蚊子叮咬。蚊子是害虫,能传播多种疾病,这是一种常识。然而,当你被蚊子叮咬了的时候,有人会风趣地说:咬你的是母蚊子。也就是说,似乎雄性蚊子并不咬人吸血似的。真是这样吗?还是让我们来看看蚊子的嘴(口器)后再下结论吧。首先,先把叮咬我们的蚊子小心地捉住,用放大镜仔细地观察。这时你会看到,它的头部有两根类似金鱼藻似的触角,触角的毛稀疏。再仔细观察它的口器,它的口器像一根针一样。若细看,这根针是由6根尖细的口针组成,其中有两根是上颚,两根是下颚,还有舌和唇各一根。当吸血时,下颚先刺入皮肤,其他口针随着伸进伤口,一直伸到血管吸食人血。如果你再捉几只吸血的蚊子,你就会发现,它们的口器和触角的结构都是一样的。原来它们都是雌蚊——母蚊子。看来,你恐怕在吸食人血的蚊子中是捉不到雄蚊子的。这时,你可以用涂上肥皂水的脸盆或者用捕虫网到草丛中兜捉一些蚊子,然后用放大镜来观察它们的触角和口器。这时你就会看到除了有和上述结构相同的蚊子外,还有另一种蚊子。它的触角上长着许多密集的长毛,就像是根小鸡毛掸子一样。再观察一下它的嘴,你会发现它的下颚短小而细弱。这样细弱的下颚是无法刺入人的皮肤的,因此也就无法吸食人血。这就是雄蚊。所以一般来说,雄蚊不咬人,不能吸食人血。

为什么雌蚊要吸血呢?原来,交尾后的雌蚊,若不吸血,卵是不能发育成熟的。雌蚊在交尾后,每吸一次血,就飞到水面上产一次卵。经过数次产卵,雌蚊便会死去。也有的雌蚊可在室内越冬。

雄蚊的营养一般来自花蜜、植物汁液和露水等,它们的寿命很短,一般只有6~7天。大多数雄蚊在与雌蚊交尾后,很快就会死去。

爱吃桑叶的蚕

家蚕是一种重要的经济昆虫。蚕是一种把桑叶转变成蚕丝的活机器。蚕一生中的幼虫期并不很长,却消耗着大量的鲜嫩桑叶。蚕为什么爱吃桑叶呢?

首先让我们来看一看桑叶。桑树是一种高大的乔木,原来生活在湿热地带,是常绿植物,后来引入温带,逐步变成了落叶植物。我国南北广大地区都有桑树,叶片长得又大又茂盛,其果实桑椹是人们喜食的一种果品。桑叶同其他植物的叶一样,都含有各种各样的营养物质,这些物质是蚕等昆虫身体生长发育所必需的。此外,各种植物叶都具有其特有的气味与味道。这些气味是叶片内化学物质所散发出来的。桑叶具有青叶醛和青叶醇的气味。蚕等昆虫是靠它的嗅觉和味觉器官来辨认食物气味的。蚕并不都是只吃桑叶的。据报道,榆叶、无花果叶、生菜叶等近20多种植物叶都是它的食物。但是人们在长期饲养的实践中,得知桑是最为容易得到大量叶片的植物,因而长期以桑叶喂蚕。在经过一代又一代的食用桑叶,蚕逐渐形成了最习惯食用桑叶的特殊食性,并且把这种习性遗传给了后代。蚕的后代们靠其敏锐的嗅觉与味觉器官追寻桑叶散发出的醇、醛气味。因此蚕就表现出最习惯、最适应吃桑叶的习性了。白胖胖的蚕宝宝着实惹人喜爱。这不仅仅是它洁白干净,更重要的是它能将桑叶转化为洁白的蚕丝。养蚕人喜欢多养雄蚕,是因为雄蚕比雌蚕产丝量多,而消耗的桑叶又比雌蚕少。为什么雄蚕吃得少却吐丝多呢?这还要从蚕的特性说起。雄蛾在成虫期生活的时间比雌蛾短,它们一般在与雌蛾交尾后就会死亡。而雌蛾在交尾后,要产出大量的卵。无论是雄蛾还是雌蛾,都是不吃也不喝的,靠体内积累的物质维持生命。雄蛾体内积累的物质少,雌蛾体内积累的物质多;因此雄蛾交尾后即死去,而雌蛾在较长时间里产卵延续种族。

雄蚕生殖腺发育所需物质的量较少,不像雌蚕需在体内贮存卵粒所需的物质,因而雄蚕能将较多的物质转化为丝吐出作茧。

现在我国一些养蚕的地区,在蚕化蛹前将蚕保幼激素喷洒在桑叶上,使蚕幼虫期延长,长得又胖又大,使茧大丝多,提高了蚕丝的产量。

家蚕习食桑叶,柞蚕习食麻栎叶,蓖麻蚕习食蓖麻叶。但这并不是说蚕不吃别的植物叶。不管怎么说,蚕吃的鲜嫩叶子都是绿色的,然而它们吐出的丝却都是白色。为什么呢?首先来看一下叶子的成分。鲜桑叶等叶子中大部分是水,此外还含有蛋白质、糖类、脂肪、矿物质、纤维素、有机酸等。还有植物制造养分的“机器”——叶绿素。叶绿素的颜色使叶子呈现绿色。

蛋白质、糖类、脂肪和矿物质等是蚕体内形成蚕丝的原料。而蚕丝中,其主要成分是蛋白质。

蚕吃进桑叶后,叶子在蚕的消化道里,经消化液中各种酶的分解,叶子中的蛋白质、脂肪、糖类和矿物质被蚕吸收;而纤维素、被破坏分解的叶绿素等吸收不了的物质被排出体外,变成了黑色的蚕沙。

在蚕体内,被吸收的物质又经一系列的变化,成为甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸等氨基酸。然后,再通过丝腺,使这些氨基酸合成为丝素、丝胶等蛋白质。

桑叶经过这么一系列的分解消化,而后又被蚕体合成为洁白的蚕丝。而叶子中的绿色在被分解破坏后,已随蚕沙排出体外。

昆虫和光的关系密切,有些昆虫趋于在日光下活动,有些昆虫趋于灯光,还有些昆虫则回避各种光线。在养蚕的实践中,人们发现,小蚕习惯亮光,大蚕习惯暗,这是为什么呢?

蚕对光的趋性,各龄是不同的,但对太阳的直射光线都是回避的。蚁蚕对散射光和灯光有较强的趋向性,至一龄末期就开始渐渐减弱。蚕儿习光与否,实际上并不是光线的作用,而是蚕长期在野外生活对环境的一种适应。蚕在其生活中,食桑叶。蚕的嗅觉相当敏锐,不仅仅能闻出是否是桑叶,还能区别桑叶的鲜嫩程度。幼蚕由于体小,消化与咀嚼不如大蚕,特别适食嫩叶,嫩叶多在树尖和枝尖,此处受光照也强。因而形成了习光的趋性。大蚕食量逐渐增加,其身体结构能适应不太鲜嫩的桑叶,并且由于体内需积累营养,它们的食量增加,仅食用嫩叶已不能满足身体需要,处于桑树中部和枝条中部的叶已能满足蚕体的需要,此处与树尖、枝尖相比,光线较暗,故形成了适暗的趋性。据实验表明,蚕体对光的趋向性不如对食物那么明显,而对桑叶的趋向性却有明显的差异。实验证明,蚕体对过熟和干燥的桑叶是不适应的,同时证明桑叶发出的气味是蚕取食的标准。各龄蚕对各种鲜嫩程度的桑叶是凭其嗅觉严格区别的。

会打仗的蚂蚁

蚂蚁是集群昆虫,过的是群体生活,它们各自都有自己的家。大多数蚂蚁的家是在地面以下的,在那里它们不易找到丰富的食物。

当天气晴暖的时候,我们常常看到一队队蚂蚁在地面上忙碌地爬行。若仔细观察,或你在它前方撒上一些面包屑时,你就会看到:当它们抵达食物所在地时,就开始搬运你为它们准备的美味了。若一只蚂蚁搬不动时,就会有两只、三只、或更多的蚂蚁一起上来,共同搬运。当它们得到食物后,除了充饥外,还会顺着它们的来路秩序井然地爬回它们的家里,将食物拖回贮存,供以后美餐。如果中途不发生意外的话,它们一般都能安全地回到家里。难道蚂蚁能认识路吗?它们就不会有迷路的时候吗?据实验证明,蚂蚁不但视觉极为敏锐,它们还可依靠嗅觉来辨认归途。

不信,你可试一试,在它们取食的路上,你用手指划一些线,看它们是否能沿来路顺利地回家。

有时你在观察一群蚂蚁搬食或运土,若有另一群蚂蚁与它们相遇时,常常会看到,两群蚂蚁竟然大动干戈、互相厮杀,战斗好不激烈。为什么蚂蚁会打仗呢?有人做过这样一个实验:把一只蚂蚁与另一窝的蚂蚁放在一起,当它们的触角一接触,就立刻厮杀起来。但如果把同一窝的两只蚂蚁放在一起时,它们不但不厮杀,反而表现得十分友好。原来,不同窝的蚂蚁身上有着不同的气味。而蚂蚁的嗅觉又极敏锐。当它们一旦嗅出对方不是自己家族的成员时,在本能的驱使下,就会通过厮杀“保卫”自己的家园。如果把异窝蚂蚁放在一起,把其中一窝用水洗掉它们身上的特殊气味,两军大战就会因没有气味而避免。若是把同窝蚂蚁中一只的身上喷些香水,把它再放回蚂蚁群中,虽是自己“人”,但因气味的不同也会被驱逐出境或被打死。这是蚂蚁长期进化过程中的一种集群适应。

蜜蜂、蚂蚁都是过社会生活的昆虫。因此有人称它们为集群昆虫或社会昆虫。一群蜂中只有一只蜂王,一群蚁中只有一只蚁后。蜂王或蚁后是蜂群或蚁群中唯一能产卵来延续后代的个体,因此有人说,蜂王或蚁后是活的产卵机器。

就拿蜂王来说吧。由于在蜂群这个昆虫社会中,仅有蜂王是可以产卵延续后代的。工蜂就用特殊的食物来喂养它,这种物质就是蜂王浆。这样蜂王长得肥肥胖胖。由于王浆营养丰富,使蜂王能产极多的卵,这对维持强大的蜂群是十分有益的。蜂王很少飞出蜂巢,因而遇到敌害的机会很少,偶受外敌侵袭,工蜂就会竭力保护它,使它不受伤害。优越的生活条件和特殊的作用,使蜂王长得比工蜂大,体长约为工蜂的两倍,体重约为工蜂的2.8倍。这种得天独厚的条件,使蜂王寿命一般可达五、六年,甚至十几年。

在蚂蚁的社会中,蚁后也有其特殊的地位和待遇,因而它的寿命可长达10年以上。

一只蚂蚁死在窝里,几只同窝的蚂蚁把它拖出窝外,走了一段路,它们把尸体放在地上,然后把尸体埋起来。蚂蚁为什么千千万万代遗留下来这种“土葬”方式一直是个谜。

蚂蚁过着群居生活,它们个体之间怎样互相说话、互相联系呢?原来它们是用嗅觉说话的。

蚂蚁头上有两种触角,这就是它们的“鼻子”,能分辨各种不同的气味。当一只蚂蚁碰到一块食物,就会拖运回窝里,如果这块食物过重,它会回巢报信,回巢后用触角碰碰巢里的蚂蚁的触角,告诉它外边有食物。这时一群蚂蚁会跟随报信的蚂蚁出洞,像一队士兵一样,排成纵队,一直走到食物的周围。原来报信的蚂蚁在回窝的路上从肛门里排出一种外激素,边走边排放,这种外激素起了“路标”的作用,因此从窝里出来的蚂蚁闻到外激素的气味就顺着“路标”找到食物。大家一起搬运食物返回窝里去,蚂蚁的这种外激素能起到路标的作用,传递信息,科学家就把它叫做“示踪信息素”。蚂蚁靠嗅觉来说话,有时也会发生误会。一只蚂蚁死在窝内,发出难闻的臭味,这种尸臭会使蚂蚁再闻不到其他嗅觉信息,同伴们一闻到尸臭就要把尸体抬出窝外埋葬掉。如果一只活蚂蚁身上沾染了浓厚的尸臭,同伴们也会把它拖出去活埋,因为蚂蚁只能辨别香臭而不辨死活。

昆虫的变态

在观察和研究昆虫发育的过程中,或是消灭害虫的时候,我们会发现,有的昆虫在其发育过程中,要变成蛹。但也有的昆虫则不能变成蛹。这究竟是怎么一回事呢?原来昆虫在生长发育的过程中,其形态、结构、生理和生活习性都要发生一系列的变化。这种变化过程是昆虫对生活环境长期适应的结果。我们称这种现象为昆虫的变态。昆虫变态的类型比较多,主要分为两大类型。

有些昆虫,像蚕、蚊子、苍蝇、蝶和蛾等,一生要经过卵、幼虫、蛹、成虫四个时期。这就是完全变态。完全变态的昆虫,其幼虫的生活习性和形态结构与成虫完全不同。如大家熟悉的苍蝇,其幼虫是生活在粪坑内的蛆,而经蛹期羽化出的成体却是到处飞来飞去,传播疾病的苍蝇。正因为其生活周期中要经过蛹期,我们消灭苍蝇的活动中,挖蛹灭蝇也是十分有效的方法。像苍蝇一样,凡是属于完全变态的昆虫,都必然能变成蛹。也就是说,蛹期是完全变态昆虫生长发育过程中不可缺少的环节。

还有一些昆虫,像蝗虫、蟋蟀、蜻蜓等,它们的一生只经过卵、幼虫和成虫三个时期,这就是不完全变态。不完全变态昆虫的生长发育过程中没有蛹期。在不完全变态昆虫中,其生长发育也不尽完全相同。因此又分为渐变态和半变态两类形式。

渐变态昆虫,其幼虫的形态与成虫差别不大,卵孵化成为幼虫后,幼虫就与成虫十分相像,只是个体小一些。幼虫渐渐长大,就开始蜕皮。每蜕一次皮,个体就长大一些。经几次蜕皮后,其翅芽也逐渐长大,器官和组织逐渐成熟。在经过最后一次蜕皮,就长大成为成熟的成虫。像我们熟悉的蝗虫,它们就是这种渐变态的类型。渐变态昆虫的幼虫称为若虫。

半变态昆虫,其幼虫与成虫差别较大,生活习性也不一样。像蜻蜓,其幼虫生活在水里,有气管鳃和翅芽,习食蝌蚪等。当蜻蜓的幼虫最后一次蜕皮成为成虫时,其气管鳃消失,翅长成,并且由水生转向陆生。性习食蚊虫。半变态昆虫的幼虫称为稚虫。

由于完全变态昆虫有蛹期,不完全变态昆虫没有蛹期,所以有的昆虫就能变成蛹,有的则不能。

恐怖的吸血昆虫

在一些鬼怪故事中,“吸血鬼”常常充当角色,听了使人毛骨悚然。在自然界确实有专门吸血的,但不是虚构的鬼,而是活生生的吸血动物,雌蚊就是其中的一种。虱、蚤、蜱、螨等更是不管雌雄都靠吸血过活。不过由于它们的身体太小,几乎一捏就死,所以人们对它们只是厌恶而不怕。对一些较大的吸血动物,感觉就不同了,如水蛭(蚂蟥)和山蛭等,见了神经就会紧张起来。