昆虫学课件第三章昆虫的生物学.ppt
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- 昆虫学 课件 第三 昆虫 生物学
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1、主讲主讲 王星王星引言引言昆虫的生物学昆虫的生物学 第一节第一节 昆虫的生殖方式昆虫的生殖方式1.1.昆虫的性别昆虫的性别 在正常情况下,昆虫个体的性别在正常情况下,昆虫个体的性别有有3 3种情况:雌性、雄性及雌雄同种情况:雌性、雄性及雌雄同体。体。1.1.昆虫的性别昆虫的性别2.2.性二型、性多型性二型、性多型 蓑蛾和犀金龟蓑蛾和犀金龟2.2.性二型、性多型性二型、性多型几种昆虫的雌雄二型现几种昆虫的雌雄二型现象象2.2.性二型、性多型性二型、性多型2.2.性二型、性多型性二型、性多型 社会性昆虫的多型现象更为复杂,不同的类型间社会性昆虫的多型现象更为复杂,不同的类型间不仅形态有别,而且其职
2、能与行为也有相应的分不仅形态有别,而且其职能与行为也有相应的分化,并能随着种群结构的变化而调整各类型的比化,并能随着种群结构的变化而调整各类型的比例。在蚂蚁的种群中至少有蚁后、生殖型雌蚁、例。在蚂蚁的种群中至少有蚁后、生殖型雌蚁、生殖型雄蚁、工蚁、兵蚁等类型。生殖型雄蚁、工蚁、兵蚁等类型。2.2.性二型、性多型性二型、性多型 一窝白蚁可分为繁殖蚁和不育蚁。一窝白蚁可分为繁殖蚁和不育蚁。繁殖蚁有蚁王、蚁后、长翅繁殖蚁繁殖蚁有蚁王、蚁后、长翅繁殖蚁、短翅繁殖蚁和无翅繁殖蚁、短翅繁殖蚁和无翅繁殖蚁.不育蚁包括工蚁、兵蚁。不育蚁包括工蚁、兵蚁。白蚁分工明确,繁殖蚁专司生殖繁白蚁分工明确,繁殖蚁专司生殖
3、繁衍后代,工蚁负责建巢、修路、汲衍后代,工蚁负责建巢、修路、汲水、采食、搬运蚁卵、喂食及清洁水、采食、搬运蚁卵、喂食及清洁蚁巢,兵蚁则担负着保卫蚁巢、保蚁巢,兵蚁则担负着保卫蚁巢、保卫工蚁活动和长翅繁殖蚁安全分飞卫工蚁活动和长翅繁殖蚁安全分飞的任务。的任务。2.2.性二型、性多型性二型、性多型3.3.昆虫的生殖方法昆虫的生殖方法 3.1 昆虫的两性生殖昆虫的两性生殖 两性生殖两性生殖是昆虫最常见的是昆虫最常见的生殖方式,其特点是要经生殖方式,其特点是要经过雌雄的交配,雄性个体过雌雄的交配,雄性个体把精子送入雌体,在精子把精子送入雌体,在精子与卵子结合(即受精)后与卵子结合(即受精)后才能形成新
4、个体。才能形成新个体。3.1 昆虫的两性生殖昆虫的两性生殖 根据雌虫产出后代的虫态,可将两性生殖分为卵根据雌虫产出后代的虫态,可将两性生殖分为卵生和胎生两种类型。生和胎生两种类型。3.2 3.2 昆虫的几种特殊生殖方式昆虫的几种特殊生殖方式 (1 1)孤雌生殖()孤雌生殖(ParthenogenesisParthenogenesis)也叫也叫单性生殖单性生殖或或处女生殖处女生殖,是少数,是少数昆虫具有的生殖方法,昆虫具有的生殖方法,其特点是卵其特点是卵不经过受精也能正常发育成新个体。不经过受精也能正常发育成新个体。3.2 3.2 昆虫的几种特殊生殖方式昆虫的几种特殊生殖方式3.2 3.2 昆虫
5、的几种特殊生殖方式昆虫的几种特殊生殖方式 经常性孤雌生殖经常性孤雌生殖:也称永久性生殖。生殖方式几:也称永久性生殖。生殖方式几乎完全通过孤雌生殖进行。乎完全通过孤雌生殖进行。周期性孤雌生殖周期性孤雌生殖也称循环性孤雌生殖。是两性生也称循环性孤雌生殖。是两性生殖与孤雌生殖随季节变迁交替进行,即所谓的殖与孤雌生殖随季节变迁交替进行,即所谓的异异态交替态交替或或世代交替世代交替。此类生殖方式主要存在于。此类生殖方式主要存在于蚜蚜虫虫和和瘿蜂瘿蜂中。中。3.2 3.2 昆虫的几种特殊生殖方式昆虫的几种特殊生殖方式蚜蚜虫虫的的周周期期性性孤孤雌雌生生殖殖3.2 3.2 昆虫的几种特殊生殖方式昆虫的几种特
6、殊生殖方式 (2 2)幼体生殖(童体生殖):)幼体生殖(童体生殖):是是指某些昆虫在指某些昆虫在幼虫期或蛹期幼虫期或蛹期就能就能进行生殖,如进行生殖,如瘿蚊瘿蚊科的科的MiastorMiastor属属和和鞘翅鞘翅目的目的MicromalthusMicromalthus属的幼属的幼虫以及瘿蚊科的虫以及瘿蚊科的TekomyiaTekomyia属和属和HenriaHenria属的蛹。属的蛹。凡进行幼体生殖凡进行幼体生殖的昆虫产出的后代都是幼虫,的昆虫产出的后代都是幼虫,所所以幼体生殖可以认为是胎生的一以幼体生殖可以认为是胎生的一种形式种形式。Micromalthus 属成虫属成虫3.2 3.2 昆虫
7、的几种特殊生殖方式昆虫的几种特殊生殖方式 (3 3)多胚生殖:多胚生殖:是指是指一粒卵一粒卵产生产生两个或两个以上的个体两个或两个以上的个体,这,这种现象仅见于膜翅目的姬蜂科、小蜂科、跳小蜂科、细蜂科种现象仅见于膜翅目的姬蜂科、小蜂科、跳小蜂科、细蜂科、缘腹细蜂科和螯蜂科以及捻翅目等极少数寄生性种类中。、缘腹细蜂科和螯蜂科以及捻翅目等极少数寄生性种类中。多多胚胚生生殖殖3.2 3.2 昆虫的几种特殊生殖方式昆虫的几种特殊生殖方式 (4)胎生:)胎生:是指雌虫产出的后代个体虫态是是指雌虫产出的后代个体虫态是幼体幼体,也就是说昆虫的受精卵在母体内即行孵化成为幼体,也就是说昆虫的受精卵在母体内即行孵
8、化成为幼体,而后脱离母体继续生长发育。而后脱离母体继续生长发育。4、昆虫生殖方式的进化及生物学意义、昆虫生殖方式的进化及生物学意义 两性、卵生两性、卵生的生殖方式应该是最原始的,其他特的生殖方式应该是最原始的,其他特殊的生殖方式均由两性生殖演变而来,曾有实验殊的生殖方式均由两性生殖演变而来,曾有实验表明,通过人工改变外界因子(如光周期、表明,通过人工改变外界因子(如光周期、X X光光、化学刺激、机械刺激等)可以使某些行两性生、化学刺激、机械刺激等)可以使某些行两性生殖的昆虫进孤雌生殖。殖的昆虫进孤雌生殖。4、昆虫生殖方式的进化及生物学意义、昆虫生殖方式的进化及生物学意义 长期以来,人们认为孤雌
9、生殖昆虫由于没有雌雄的基因组长期以来,人们认为孤雌生殖昆虫由于没有雌雄的基因组合,合,进行只能沿着单系变的积累进行,是进化上的进行只能沿着单系变的积累进行,是进化上的“死胡同死胡同”,甚至有人,甚至有人 预言,专性孤雌生殖的昆虫终将不能适应环境条件预言,专性孤雌生殖的昆虫终将不能适应环境条件的变化而灭绝。但的变化而灭绝。但 近年的研究表明,某些孤雌生殖昆虫的基因近年的研究表明,某些孤雌生殖昆虫的基因分化水平相当高。分化水平相当高。1 1)这种生殖方式有利于昆虫的分布;)这种生殖方式有利于昆虫的分布;2 2)孤雌生殖方式使昆虫更能充分地利用有利的自然条件;)孤雌生殖方式使昆虫更能充分地利用有利的
10、自然条件;3 3)周期性孤雌生殖的昆虫具有复杂的生活史,异态交替现)周期性孤雌生殖的昆虫具有复杂的生活史,异态交替现象能使昆虫更好地发挥两种生殖方式的优势。象能使昆虫更好地发挥两种生殖方式的优势。4、昆虫生殖方式的进化及生物学意义、昆虫生殖方式的进化及生物学意义 幼体生殖兼有孤雌生殖及胎生的优点,特别是蛹生的种类幼体生殖兼有孤雌生殖及胎生的优点,特别是蛹生的种类更是如此。更是如此。多胚生殖是对活体寄生的一种适应,寄生性昆虫并非总能多胚生殖是对活体寄生的一种适应,寄生性昆虫并非总能找到合适的寄主,而多胚生殖使得寄生性昆虫一旦找到理找到合适的寄主,而多胚生殖使得寄生性昆虫一旦找到理想的寄主便可产生
11、较多的后代。想的寄主便可产生较多的后代。胎生是保护卵而产生的适应性生殖方式,它不仅使幼体胎生是保护卵而产生的适应性生殖方式,它不仅使幼体脱离母体后能敏捷地逃避敌害或离开不良环境。脱离母体后能敏捷地逃避敌害或离开不良环境。第二节第二节 昆虫的个体发育昆虫的个体发育第二节第二节 昆虫的个体发育昆虫的个体发育 胚前发育:胚前发育:生殖细胞在亲体内的发生与形成过程。胚胎发育:胚胎发育:卵受精开始卵裂到发育成幼虫为止 的过程。在卵内进行。胚后发育:胚后发育:从从幼体卵化开始发育到性成熟为止。伴随着变态的生长发育期,出现幼虫期、蛹期、成虫期。1 1、卵期、卵期 卵期卵期:从母体产下到孵化所经过的时期。从母
12、体产下到孵化所经过的时期。1.1.构造:卵壳、卵黄、卵核、卵黄膜、卵孔。构造:卵壳、卵黄、卵核、卵黄膜、卵孔。2.2.大小和形状:一般大小和形状:一般1-2 mm1-2 mm,螽斯卵最大可达,螽斯卵最大可达9-10 mm9-10 mm,寄生峰,寄生峰0.02-0.03 mm0.02-0.03 mm,形状各异,肾形(蝗虫),形状各异,肾形(蝗虫)、球形(甲虫)、桶形(蝽)、半球(夜蛾)、带、球形(甲虫)、桶形(蝽)、半球(夜蛾)、带柄(草蛉)、瓶形(粉蝶)、具光滑或饰纹等。柄(草蛉)、瓶形(粉蝶)、具光滑或饰纹等。3.3.产卵方式:散产(天牛)、聚产(螳螂)、裸产(产卵方式:散产(天牛)、聚产(
13、螳螂)、裸产(松毛虫)、隐产(蝗虫)。松毛虫)、隐产(蝗虫)。二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式(一)卵的基本构造(一)卵的基本构造二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式 卵的前端有卵的前端有170个贯通卵壳的小孔,称为个贯通卵壳的小孔,称为卵孔卵孔,受精时精子经此进入卵内,因此也称为精孔或受精受精时精子经此进入卵内,因此也称为精孔或受精孔。孔。排卵前,在卵壳与卵黄膜之间由卵细胞分泌一薄层排卵前,在卵壳与卵黄膜之间由卵细胞分泌一薄层拒水性的蜡层,以防止卵内水分蒸发。当精子从卵拒水性的蜡层,以防止卵内水分蒸发。当精子从卵孔进
14、入卵内时,要穿过蜡层,但数小时后,蜡层重孔进入卵内时,要穿过蜡层,但数小时后,蜡层重新愈合。新愈合。二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式 (二)卵的外部形态卵的外部形态 1、卵的大小、卵的大小 昆虫卵的大小与虫体大小、潜在产卵量及营养健昆虫卵的大小与虫体大小、潜在产卵量及营养健康状况有关,一般为康状况有关,一般为12mm,但是一种,但是一种螽斯螽斯卵可卵可长达长达10mm,一些卵寄生蜂的卵可小于,一些卵寄生蜂的卵可小于0.02mm。二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式 2 2、卵的形状、卵的形状 昆虫卵的形状多种多样,最常
15、见昆虫卵的形状多种多样,最常见的为的为卵圆形或肾形卵圆形或肾形,如直翅类,如直翅类、许多双翅目和寄生性膜翅目、许多双翅目和寄生性膜翅目昆虫的卵,还有昆虫的卵,还有球形球形(蚧类)(蚧类)、半球形半球形(夜蛾类)、(夜蛾类)、桶形桶形(蝽类)、蝽类)、瓶形瓶形(叶甲)、(叶甲)、纺锤纺锤形(形(种蝇)等。种蝇)等。二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式 卵的类型与构造图蝽象的卵舞毒蛾的卵草蛉卵瓢虫的卵日本球坚蚧的卵二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式二、卵的基本构造、外部形态及产卵方式蝴蝶卵
16、的外部形态蝴蝶卵的外部形态 大多数昆虫的卵初产时呈灰白色或淡黄色,以后大多数昆虫的卵初产时呈灰白色或淡黄色,以后颜色逐渐加深,呈灰黄色、灰褐色、褐色、暗褐颜色逐渐加深,呈灰黄色、灰褐色、褐色、暗褐色、绿色、红色等,孵化前颜色进一步加深。当色、绿色、红色等,孵化前颜色进一步加深。当卵被寄生蜂寄生时,卵常呈暗褐色或黑色。卵被寄生蜂寄生时,卵常呈暗褐色或黑色。3、卵的颜色、卵的颜色 昆虫的产卵方式有许多不同的类型,有的昆虫的产卵方式有许多不同的类型,有的单产单产,有的,有的块产块产;有的将卵产在有的将卵产在寄主或猎物的表面寄主或猎物的表面,有的,有的产在隐蔽的场所或寄产在隐蔽的场所或寄主组织内;主组
17、织内;有的卵粒或卵块是有的卵粒或卵块是裸露的裸露的,有的,有的有包被物有包被物如虫毛、胶质、丝如虫毛、胶质、丝质、蜡质、卵囊、卵室等;质、蜡质、卵囊、卵室等;有的卵块是有的卵块是单层单层,有的是,有的是双层或多层双层或多层叠起。叠起。(三)昆虫的产卵方式及其适应(三)昆虫的产卵方式及其适应 2 2、幼虫期、幼虫期幼虫期:昆虫的幼体从卵内孵出到发育为蛹(全变态类)或成虫(不完全变态)为止的发育阶段,称为幼虫期或若虫期。幼虫期 大量取食、积累营养、迅速增大,是危害盛期也是防治的关键时期。2.1 孵化(hatching)鳞翅目幼体鳞翅目幼体:用上颚咬破卵壳。:用上颚咬破卵壳。蜻蜓稚虫蜻蜓稚虫:头部长
18、出一个冲动器官:头部长出一个冲动器官头心,用头心顶头心,用头心顶卵壳。卵壳。直翅目幼体直翅目幼体:在脖子的地方有颈刺,虫体在壳内挪动,颈:在脖子的地方有颈刺,虫体在壳内挪动,颈刺刺破卵壳。刺刺破卵壳。半翅目幼体半翅目幼体:幼体本身有卵齿,切裂。:幼体本身有卵齿,切裂。、类、类 别:别:脱皮:幼虫发育期间每隔一定时间脱去旧表皮换上脱皮:幼虫发育期间每隔一定时间脱去旧表皮换上 新表皮的过程。新表皮的过程。蜕:脱下的旧表皮昆虫脱皮次数,种间各异,但同种昆虫是相对稳 定的。龄期:相邻两次脱皮的间隔期,初孵为1龄,每脱一次皮就增大一龄,虫龄的计算公式为:虫龄=脱皮次数+12.32.3幼虫的类型幼虫的类型
19、全变态类昆虫,幼虫在体形、内部和外部器官构造,以及习性、栖境等方面都与成虫差异很大。翅在幼虫体内发育,有蛹期,故特称为异型幼虫,或通称为幼虫。由于全变态类昆虫的幼虫,翅隐藏在体壁下发育,不显露在体外,故在分类上归属于内翅部(Endopterygota)。由于全变态类昆虫种类繁多,生境、食性、习性等差别很大,由于全变态类昆虫种类繁多,生境、食性、习性等差别很大,所以幼虫的形态远比若虫、稚虫等复杂。根据足的多少及发育情况所以幼虫的形态远比若虫、稚虫等复杂。根据足的多少及发育情况可把幼虫分为可把幼虫分为4 4大类。大类。(1 1)原足型幼虫)原足型幼虫 (protopod larvae)(proto
20、pod larvae):原足型幼虫在胚胎发育的原足期即已孵化,有的连腹部的分节也没完成,胸足只是简单的突起,神经系统和呼吸系统简单,器官发育不全;幼虫为寄生性。(2)多足型幼虫多足型幼虫(potypod larvae)蛃型幼虫(campodeiform larvae)形似石蛃,体略扁,除具胸足外,腹部尚有多对附肢;如大部分脉翅目、广翅目、部分鞘翅目、长翅目、鳞翅目和膜翅目叶蜂类等的幼虫。根据腹部的构造,可把多足型幼虫分为两类。胸足及腹足较长。蠋型幼虫蠋型幼虫(eruciform larvae)(eruciform larvae)体圆体圆筒形,胸足及腹足较短。如家蚕。筒形,胸足及腹足较短。如家蚕
21、。(3)寡足型幼虫(oligopod larvae)步甲型幼虫(carabiform larvae)见于鞘翅目、毛翅目及部分脉翅目昆虫,其胸足发达,但无腹足;其形态变化较大,常被分为4类。口器前口式,胸足很发达,行动较迅速;如步甲、瓢虫、水龟虫、草岭等捕食性昆虫的幼虫。脐螬型幼虫脐螬型幼虫(scarabaeform larvae)(scarabaeform larvae)体肥胖,常弯曲呈“C”形,胸足较短,行动迟缓;如金龟甲的幼虫。叩甲型幼虫叩甲型幼虫(elateriform larvae)(elateriform larvae)体细长,略扁平,胸足较短;如叩甲、拟步甲等的体细长,略扁平,胸足
22、较短;如叩甲、拟步甲等的幼虫幼虫(见右图见右图G)G)。扁型幼虫扁型幼虫(platyform(platyform larvae)larvae)体扁平,胸足有或退化;如一些扁泥甲科及花甲科的幼虫(见右下图H)。(4 4)无足型幼虫)无足型幼虫 (apodous larvae)(apodous larvae)全头无足型幼虫(eucephalous larvae)头部骨化,全部露出体外,如低等双翅目、膜翅目的细腰亚目、部分蛀干性鞘翅目、部分潜叶性鳞翅目的幼虫及捻翅目的末龄幼虫等。又称蠕虫型幼虫(vermiform larvae),其显著特点是胸部和腹部无足。按照头的发达程度,无足型幼虫可分3类。半头
23、无足型幼虫:头部仅前端骨化,外露,后端常缩入胸部;如双翅目短角亚目和一些寄生性膜翅目的幼虫。无头无足型幼虫:又称蛆型幼虫;头部十分退化,全部缩人胸部;如双翅目环裂亚目的幼虫。2.4 2.4 蛹期蛹期蛹(pupa):是昆虫由幼虫转变为成虫时,必须经过的一个特有的静息虫态。化蛹(pupation):末龄幼虫脱最后一次皮变为蛹的过程称为化蛹。蛹(pupa)是全变态昆虫在胚后发育过程中,由幼虫转变为成虫时,必须经过的一个特有的静息虫态。蛹的生命活动虽然是相对静止的,但其内部却进行着将幼虫器官改造为成虫器官的剧烈变化。末龄幼虫脱皮化蛹前,停止取食,为安全化末龄幼虫脱皮化蛹前,停止取食,为安全化蛹,寻找适
24、宜的化蛹场所,有的吐丝作茧,有的蛹,寻找适宜的化蛹场所,有的吐丝作茧,有的建造土室等。随后,幼虫身体缩短,体色变淡或建造土室等。随后,幼虫身体缩短,体色变淡或消失,不再活动,此时称为前蛹消失,不再活动,此时称为前蛹(prepupa)(prepupa)。多数昆虫的蛹是不活动的,但一些广翅目昆多数昆虫的蛹是不活动的,但一些广翅目昆虫的蛹能够爬行,并且上颚可用以自卫;蚊子的虫的蛹能够爬行,并且上颚可用以自卫;蚊子的蛹的腹末有特殊的突起用以翻筋斗。蛹的腹末有特殊的突起用以翻筋斗。多数鳞翅目和膜翅目的蛹有茧(多数鳞翅目和膜翅目的蛹有茧(cocoon)保护。)保护。昆虫茧的类型昆虫茧的类型 蛹期外观上不吃
25、不动,其体内部则进行着剧烈的旧组织解离和新组织发生的新陈代谢作用,以形成成虫的组织器官。在旧组织被破坏,新的成虫器官尚未形成时,蛹的代谢率降得很低,使整个蛹期的呼吸率呈典型“U”形曲线。蛹的抗逆力一般都比较强,且多有保护物或隐藏于隐蔽场所,所以许多种类的昆虫常以蛹的虫态躲过不良环境或季节,如越冬等。离蛹,又称裸蛹离蛹,又称裸蛹,其附肢和翅不贴附在身体其附肢和翅不贴附在身体上,可以活动,腹节间也上,可以活动,腹节间也能活动。能活动。被蛹被蛹的体壁多坚硬,的体壁多坚硬,附肢和翅紧贴在蛹体不能活附肢和翅紧贴在蛹体不能活动动,腹部各节不能扭动或仅,腹部各节不能扭动或仅个别节能动。个别节能动。围蛹的蛹体
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