书城科普读物动物(科学探究丛书)
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第2章 有趣的昆虫(2)

臭虫吸食人血,骚扰人类,是重要的害虫之一,臭虫的寿命一年左右,但可以几个月不吸血,饿得只剩下两张皮了还能活着。臭虫不但能忍饥挨饿,寒冷的冬天也冻不死它。为什么它能忍饥耐寒呢?原来这和臭虫的生活习性有关。臭虫常年生活在墙缝、床缝和家具缝隙中,夜晚出来活动,吸食人、鸡、兔等的血液。在漫长的年代中,由于臭虫栖息的场所并不能时常有充足的食物来源,尤其在寒冷的冬季,取得食物更为困难。久而久之,臭虫的消化系统和生活习性逐渐适应了这种环境,因而也就延续了下来。

臭虫在低温条件下,发育生长很慢,甚至停止,生理代谢依靠其活动时期的积累缓慢地进行。这样在冬季仅仅用体内储存的养分,来维持最低的生命活动。当环境温度变暖时,它们就又四处活动。吸食人与动物的血液,进行生长与繁殖。

臭虫繁殖很快。一只雌虫一生可产卵500个左右,一年之中臭虫可繁殖3~6代。臭虫在13℃的环境之中就开始活动,因而即便在冬季,若室内温暖它就会四处活动吸血繁殖。

臭虫很贪吃,每次吸血可长达10~15分钟,吸血量可超过它自身体重的1~2倍。臭虫吸血时能分泌一种具有刺激性的物质,使人感到奇痒难忍。臭虫一生要蜕皮5次,每蜕一次皮前至少要吸食血液一次。这样才能完成其生理变化的需要。

臭虫习惯阴暗怕声响,只要略有声响,就立即爬走躲藏起来。据研究,臭虫每分钟能爬行1米以上,因此,当你被咬后开灯捉拿它时,早已无影无踪了。但噪声大的地方,它一般是不去光顾的。

由于人们长年进行着消灭臭虫的工作和卫生条件的改善,现在一般来说已不大常见有臭虫了。

昆虫的活动

昆虫的活动规律是多种多样的,就昆虫日夜活动这一规律来说,可分为日出性昆虫和夜出性昆虫两类。无论是日出性昆虫还是夜出性昆虫,之所以有这种或那种规律,是和其光感受器官有着直接关系的。

一般来说,昆虫的感光器官是单眼和复眼。据研究,昆虫的单眼主要功能是感光,一般对颜色与形状并不感知。而复眼不仅是感受光,而且能辨别颜色和图形。

日出性昆虫和夜出性昆虫的复眼都是由许许多多的小眼组成的。例如,苍蝇的复眼是由4000多个小眼组成,龙虱的复眼有9000个小眼,蜻蜓的复眼由28000个小眼并集成的,蝶蛾类复眼有12000~17000个小眼;然而也有少者,蚊子的复眼由50个左右小眼组成,工蚁的复眼仅由12只小眼组成;奇怪的是蜜蜂,在同一种蜜蜂中,工蜂的复眼有6300个小眼,蜂王的复眼有4900个小眼,而雄蜂的复眼竟有13090个小眼。这些小眼结构,在日出性昆虫和夜出性昆虫是极不相同的。由于小眼结构的不同,组成的复眼对物体光线的成像也是不一样的。

蝶类复眼成像的特点是:每个小眼只接受直接射入这个小眼内的光线,光线在小眼的视杆细胞上形成该光线的一个光点的像。而其他方向斜射光线均被色素细胞吸收而不能在小眼内的视杆细胞上成像。因此,物体光线在复眼内形成的像是由每只小眼形成的一个个光点像拼凑而成为一个完整的像。这种像被称为并列像。这种复眼被称为并列像眼。由于并列像眼的每只小眼只接受直接进入该小眼内的光线,故射入的光线强度必然要强;而夜晚光线与白天相比,强度要弱得多,具有并列像眼的昆虫如蝶看不见物体,这就决定了它白天活动的习性。

蛾类复眼的成像与蝶类不同,其特点是:由于小眼比蝶类相对延长,视杆远离晶锥;视杆与晶锥之间有透明的介质相连,晶锥周围色素细胞内的色素可随光的强弱而上下移动。这些特征使每个小眼的视杆不但可接受直接射入这个小眼内的光线,同时还可以接受若干邻近小眼侧射或反射进来的光线。这样,在一个小眼视杆上形成了互相重叠的像。因此,物体光线在蛾复眼内形成的像是由每只小眼多次感受光而形成一个物体完整重叠像的。这种复眼称为重叠像眼。由于是重复接受光线成像,蛾类能在光线很弱的情况下看到物体。这是蛾类夜晚活动的原因之一。

其次,我们在生活中可能有过这样的经历。当你受到极强光线照射,而这极强光线是直接射入你的眼睛,你若不闭眼睛的话,你会感到你的眼睛只看到一片白,这种白色无边无沿,而你的眼睛同时也会看不到任何物体。这种现象在雪地中常见,故称为雪盲。这里的关键是“盲”。盲也就是看不见,无视觉效果。好在人眼有眼睑和瞳孔,可用来调节进光量并避开强光。而蛾子的复眼中的两个小眼既无眼睑也无瞳孔,无法抑制和调节进入眼的光量。在白天光比夜晚强若干倍,蛾类眼的成像系统重复受光而重叠成像,实际上强光刺激造成了类似“雪盲”现象,反而使蛾子在白天什么也看不见。这就是蛾子白天不能活动的第二个原因。

蝶蛾在长期进化过程中,由于眼结构及对光的适应,逐步形成了这种生活习性,并一代一代通过遗传的方式延续下来。

据推测,蛾子在夜晚飞向灯光可能是上述各种原因的综合。即当蛾子在远离强光时,接受到射入的光线而成像;但当它飞近强光时,由于“盲”的现象发生,使其毫无办法地遭到了灭顶之灾。

粉蝶是粉蝶科蝶类的总称。我们常见的粉蝶多为菜粉蝶。菜粉蝶是一种体形较小的蝴蝶,我们经常在白菜地、萝卜地里看到菜粉蝶在翩翩起舞;一会儿飞到这棵菜叶上停停,一会儿又飞到那棵菜上落一落,就好像是跳舞跳累了要歇息一会儿似的。为什么粉蝶习惯在菜地里飞舞呢?这还要从粉蝶的生活习性谈起。菜粉蝶的幼虫是专门为害甘蓝(又叫洋白菜、圆白菜)、大白菜、萝卜叶等蔬菜的,菜叶常常被咬得千疮百孔,但这确实是菜粉蝶的美餐。粉蝶的幼虫十分习食菜叶,它们也就在菜叶上产卵。这是粉蝶在长期进化过程中的一种适应。既然这是一种进化适应,菜粉蝶又是怎样知道哪儿是菜地的呢?原来,像白菜、萝卜、甘蓝等蔬菜都含有一种叫芥子油的化学物质,这种气味能被菜粉蝶的触角“闻”到。当它们“闻”到芥子油的气味时,就会毫不犹豫地飞去,并在菜叶上忙忙碌碌地产卵。有人做过这样的实验,把浸过白菜汁的纸放在田野里,过一段时间引来了菜粉蝶;被引来的菜粉蝶毫不迟疑地在纸上产了卵。也有人作过另一个实验,把菜粉蝶的触角剪掉后放飞,发现它就会毫无选择地在任何叶子上产卵。也就是说,蔬菜散发出的气味吸引着菜粉蝶来到菜地里产卵。

苍蝇、蚊子飞过的时候总是可以听到嗡嗡声。尤其是夜深人静,当蚊子向你飞来,好似一架轰炸机,拖带着刺耳的轰鸣向你袭来。而你在溪边或花丛中见到翩翩起舞的蝴蝶,它们飞行时却无声无息。也许有人会说,这是因为苍蝇、蚊子会鸣叫,蝴蝶不会鸣叫的缘故。据科学家研究表明,苍蝇、蚊子、蝴蝶都没有鸣器,因而也都不会鸣叫。那为什么苍蝇、蚊子飞过来时能听到声音呢?原来,我们之所以能听到声音,是它们的翅振动引起的,在空气中传播的振动波对耳朵的作用。我们的耳朵能觉察到每秒16~20000次振动的波,在这个范围内我们就感觉到了声音。高于或低于这个范围的波我们就感觉不到声音。

我们可以用一把扇子,先是慢慢地扇动,你不会听到什么声音;当你扇动得很快时,就会听到呼呼的风声了。

昆虫飞行时发出的声音,也是这个道理。据人们研究:苍蝇飞行时每秒振翅147~220次,伊蚊每秒振翅587次,有的摇蚊每秒振翅1000次,蜜蜂每秒振翅180~203次;然而凤蝶等每秒振翅仅有4~10次。正因如此,蚊蝇等飞行时,振翅的频率通过空气传播到我们耳中被感觉到,我们就听到了它们飞行时的声音;而蝴蝶飞行振翅的频率低,通过空气传播到我们耳中,我们不能感觉到,我们也就听不到它们飞行的声音了。夏日清晨,当你来到昔日彩蝶飞舞的泉边或花丛时,竟然看不到一只蝴蝶在翩翩起舞。它们都到哪里去了呢?若是你等到风和日丽的午间,它们又会像昔日一样,在花丛间、泉水边舞动着美丽的翅膀。若是你有幸清晨在花枝上看到一只漂亮的凤蝶,你可以很容易地就能捉到它;若是你想让它起舞,你大概会看到一个十足蹩脚的“演员”。它的翅好像有千斤之重,无论怎么努力,就是飞不起来。为什么蝴蝶飞不起来呢?这还要从温度说起。世界上一切生命活动都与温度密切相关。生物的体温来源于两个方面:一方面为体内营养物质氧化产生的热能,另一方面是来自外界环境的温度,即辐射热。这些辐射热对于生命活动来说,有着极为重要的作用,并且成为某些动物体温的重要来源。

从动物的情况来看,世上的动物有变温动物和恒温动物两大类。变温动物的体温不恒定,再加上体表又没有良好的保温结构,体内产生的热很容易散失。它们的体温,基本上取决于环境给予的热。蝶类等昆虫就是属于变温动物。

既然蝴蝶是变温运动,它们的体温也就随着周围环境温度变化而改变。

因此,它们的活动也就直接受外界温度的支配。温度适宜时,它们就翩翩起舞了。一般来说,昆虫活动的最适宜温度在25℃~35℃。清晨气温较低,蝴蝶活动所需的体温不够,因而活动迟缓。即便你去捕捉虽已威胁到它的生命安全,它想逃跑也是“力不从温”,体温不适,只好坐以待毙了。

昆虫的警戒色

人们都以为最好的防身本领是隐蔽。隐蔽的方式可以是随环境而改变体色的保护色或模仿栖息物的拟态。然而有些昆虫的体色不仅不与其生活环境不同,反而披着绚丽醒目的“外衣”,这样的外衣不但不能使它们得到隐蔽,反而使它们更加显眼,而这样的昆虫却偏偏没有受到敌害的攻击。比如,披着红底黑点艳丽袍衣的瓢虫,却偏偏爱在青色的菜地里吞食蚜虫,而自己却不怕被敌害发现。这是为什么呢?原来,这种瓢虫有一种难闻的味道,它们大概曾经使吞食过它的敌人大倒胃口,于是,它那件艳丽的外衣就成为一种象征,好像在警告敌人:“别吃我,否则叫你恶心!”某些具有恶臭或毒刺的动物所具有鲜艳的色彩或醒目的斑纹,这在生态学中称为警戒色。如果不能隐蔽,最好的自卫办法莫如对敌人做出警告:你敢动我,就会得到报复!反正每种生物都得有自己生存的“拿手好戏”。有一种毒蛾的幼虫,具有鲜艳的色彩和花纹,但身上长着毒毛。如果哪只鸟胆敢吞食它,它的毒毛就会刺伤鸟的口腔黏膜。捕这种虫的鸟类尝过苦头后,就再也不敢吞食这种虫子了。于是毒蛾幼虫的这种鲜艳色彩对鸟类就构成了一种警告。黄蜂腹部黑黄相间的条纹也是一种警戒色,被黄蜂螫过的鸟可以记忆几个月,从此再见到黄蜂会立即躲开。

大自然无奇不有,对于警戒色也有“假冒伪劣”者。例如,有一种飞蛾,并没有螫针,也不会螫人或其他鸟类,但却能模仿黄蜂那黑黄相间的体色,从而在“以假乱真”中得到生存。有些昆虫是“多面手”,既有着能隐蔽的保护外衣,又会“装模做样”做出恐吓的样子。例如一种舟蛾毛虫,它的体色与它栖息的青绿色环境相似,可以躲过敌害的目光。但是,如果敌害偶然间触动了它,它会立即舍弃伪装,跷起头尾。它的头部涨得发红,好像警告色一般,它的尾部有两根类似螯针的东西,似乎要准备螫它的敌人,其实它不过是吓吓敌人,而本身并无任何攻击的本领。

警戒色的特点是色彩鲜艳,这是生物进化过程中,在同种个体多次被食的基础上,逐渐在体色上形成的一种保护性适应。

远走高飞的昆虫

雨过天晴,常可看见蜻蜓结队飞行,在泉边或花丛中,常可见彩蝶飞舞。据报道,曾有人在远离陆地2000公里的大西洋上空看到过飞翔的蝶群。还有人不止一次地报道过,某种蝶不远万里从北美大陆迁飞到墨西哥。也有人报道说,菜粉蝶、金龟子每小时飞行7~11公里,牛虻每小时飞行20~50公里,蜜蜂每小时飞行10~20公里,天蛾每小时飞行54公里,粘虫能以每小时20~40公里的速度连续飞行7~8个小时,蝗虫在大发生的时候,可成群在一公里的高空以每小时15~30公里的速度连续飞行两三天之久。就是小小的蚜虫,每小时也能飞行两公里左右,其飞行高度在400米左右,也有人曾在3970米的高度捕捉到过它。蜻蜓的飞行技术应属是高超的了。它可以以每小时4~10公里的速度飞行,并且是时上时下,时而悬定在空中,时而绕其翅尖作“8”字形盘旋,时而作倒退的飞行,技艺之精湛无与伦比,为什么这些昆虫能如此远走高飞呢?原来昆虫有宽大、轻巧而结实的翅。昆虫的翅就像一架大风筝似的。宽大的翅上铺着薄而透明的翅膜,翅膜上面布满翅脉,翅脉形成蛛网般的翅室。这样就增强了翅的强度。

昆虫的翅是由其胸部背板侧缘向外扩展而来,着生在胸部两侧近背面处。昆虫在飞翔时,翅主要是上下运动,并伴随着前后倾斜运动。

翅的上下拍击运动主要是依靠背纵肌和背腹肌的交替收缩的作用。当背腹肌收缩,背纵肌呈松弛状态时,背板被往下拉,翅基部被带着往下,翅面随着向上举。反之,当背纵肌收缩,背腹肌处于松弛状态时,背板上拱,翅基被往上带,翅面因而下落。

在翅上下拍击的同时,由于前上侧肌和后上侧肌的交替收缩,使翅产生倾斜运动。上下拍击活动和倾斜活动是同时进行的。就是说,翅上举时,翅前缘向后上方划动;翅下落时,翅的前缘向前下方划动;翅上下拍击一次,翅面就沿其纵轴扭转一次。这种运动,似乎和人们摇扇子相差无几。

昆虫翅的上下拍击和前后扭转运动使虫体周围产生定向气流,虫体前方和上方形成低压区,而在虫体下方和后方形成高压区,利于昆虫前进和向上。昆虫翅的合理结构和翅的拍击与扭转运动,使昆虫得以快速地远走高飞。

另外,有些昆虫在长途飞行的路途上,它们有时仅是张开双翅,无须摆动翅膀,借风与气流将身体托起,巧妙地利用风势滑翔着漂洋过海。