主讲教师:史洪中 电话: 电子信箱: 信阳农业高等专科学校 第三节 昆虫的生物学
一、昆虫的繁殖方式 二、昆虫的变态 三、 昆虫的个体发育及特征 四、昆虫的世代和年生活史 五、昆虫的行为和习性
一、昆虫的繁殖方式 1. 两性生殖 两性生殖是昆虫繁殖后代最 普遍的方式。绝大多数昆虫 为雌雄异体,两性生殖需要 经过雌雄交配,雄性个体产 生的精子与雌性个体产生的 卵结合后,由雌虫将受精卵 产出体外。 蝗虫交配蝗虫交配 豆娘交配
雌虫未经与雄虫交配,产出未受精 的卵细胞,能够正常孵化发育成新 的个体的现象。孤雌生殖通常又可 分为以下类型: ①偶发性孤雌生殖 如家蚕 ②经常性孤雌生殖 蜂、蓟马 ③周期性孤雌生殖 如蚜虫 蚂蚁与蚜虫蚂蚁与蚜虫 孤雌胎生蚜 2. 孤雌生殖
指1粒卵内可产生两个或 多个胚胎,每个胚胎发育 成 1 个正常新个体的生殖 方式。多见于膜翅目中的 小蜂科等类群。如一种多 胚跳小蜂的 1 粒卵可孵化 出 2000 个左右的胚胎。 3. 多胚生殖
4. 卵胎生 卵在母体内完成胚胎发育, 孵化后直接产下幼虫,这种 生殖方式称为卵胎生。营卵 胎生的昆虫有蚜虫,一些蝇 类等。 蚜虫的胎生
二、昆虫的变态 昆虫在生长发育过程中,不仅是虫体长大,从卵 到成虫在外部形态和内部构造以及生活习性上也 要发生一系列的改变,这种变化现象称为变态。 主要有不完全变态和完全变态两种类型。还有增 节变态、表变态、原变态等。
1. 1. 不全变态 不完全变态昆虫的特点是在个体发育过程中分为卵、 幼虫、成虫 3 个发育阶段。即卵 → 若虫 → 成虫。这类变 态幼虫与成虫在体形、触角、眼、口器、足和栖境、 生活习性等方面都很相似,翅在体外生长。不同之处 只是若虫的翅和生殖器官未发育完全。成虫的特征是 随着若虫的生长发育而逐渐显现。其中又可分为半变 态、渐变态和过渐变态 3 种亚型。
幼体阶段特称若虫, 与成虫均为陆生。 幼体在体形、行为 和习性、栖境等方 面均与成虫期十分 相似。如直翅目、 半翅目、同翅目等 重要农林植物害虫。 蝽的变态 渐变态
个体发育过程中分为卵、 幼虫、蛹、成虫 4 个发育 阶段此类变态的昆虫, 幼虫的形态和生活习性 与成虫有很大不同。翅 在幼虫体内生长如鳞翅 目、鞘翅目、膜翅目、 双翅目等。 2. 完 2. 完全变态
三、昆虫的个体发育及特征 昆虫的个体发育分为胚胎发育和胚后发育两个时期。 胚胎发育在卵内完成,胚后发育是由卵孵化至成虫性 成熟的整个发育期。 1 、卵期发育 卵的构造 昆虫的卵是 1 个具有完整结构的生殖细 胞。 从外面到内的构造是外面 1 层为坚硬的卵壳,表面有特 殊的刻纹,它起到保护卵和胚胎的作用。卵壳下 1 层为 卵黄膜,包围着原生质和丰富的卵黄。卵核一般位置 在卵的中央。在卵壳一端有 1 个受精时精子进入的小孔, 称为精孔。
卵的类型 和产卵方式 树枝上的草蛉卵 蝽产卵 卵的构造、类型和产卵方式
昆虫卵的形状 1 .长茄形(飞虱) 2 .袋形(三点盲蝽) 3 .半球形(小地老虎) 4 .长卵形(蝗虫) 5 .球形(甘薯天蛾) 6 .篓形(棉金刚钻) 7 .椭圆形(蝼蛄) 8 .椭圆形(大黑鳃 金龟) 9 .馒头形(棉铃虫) 10 .长椭圆形(棉蚜) 11 .长椭圆形(豆芫菁) 12 .肾形(棉蓟马) 13 .有柄形(草蛉) 14 .被有绒毛的椭圆形 卵块(三化螟) 15 .桶形(蝽蟓) 16 .双辫形(豌豆象)
2. 幼虫期发育 幼虫孵化后至化蛹之前或若虫变为成虫之 前,这段时间称为幼虫期。 幼虫期的显著特点是大量取食,以获得营 养,迅速生长发育。对大多数农业害虫来 说 ,幼虫期是主要为害时期,也是防治的 重点虫期。
2.1 生长和脱皮 随着幼虫生长,虫体增大,当长大到一定程度 时,受到体壁的限制,则须蜕去旧表皮,形成 新表皮。这种现象称蜕皮,脱下的旧表皮称为 “ 蜕 ” 。 昆虫的生长和蜕皮总是交替进行的。幼虫每蜕 1 次皮,增加 1 龄。每两次蜕皮之间的时间叫龄 期,每两次蜕皮之间的虫态叫龄虫,如 2 龄期, 2 龄虫。蜕皮次数因种类不同而异。蝶蛾幼虫 一般为 4 ~ 5 次,金龟子幼虫为 2 次。
幼虫的类型 1 、原足型 2 、多足型 3 、寡足型 4 、无足型
—— 寡足型幼虫 胸足 发达,无腹足。根据体型 和胸足发达程度分为3种 类型:①蛃型。体较长, 略呈纺锤形,前口式,胸 足发达,善于爬行和捕食 其他昆虫。例如步行虫、 瓢虫、草蛉的幼虫等。 ② 蛴螬型。体肥胖, “ C ” 形弯 曲,如金龟子等。③蠕虫 型。体细长,略扁平,如 叩头虫等。 草蛉草蛉 瓢虫瓢虫 金针虫 蛴螬
—— 无足型幼虫 既 无胸足,又无腹足。 通常又可分为显头型、 半头型、无头型等。 半头型 无头型
3. 蛹期发育 完全变态类昆虫的末龄幼虫老熟 后,寻找适当场所,不食不动, 缩短身体,进入前蛹期又叫预蛹 期,也就是末龄幼虫在化蛹前的 静止时期,末龄幼虫预蛹期蜕去 最后 1 次皮变为蛹的过程叫化蛹 。从化蛹到变为成虫所经过的时 期为蛹期。昆虫的蛹内部发生着 激烈的变化,成虫的所有器官都 在蛹期形成。蛹期是完全变态昆 虫由幼虫转变为成虫的过渡期。 蛹通常分为离蛹、被蛹、围蛹 3 种类型。
4. 成虫期的生物学 成虫期是昆虫个体发育的最后阶段, 主要为繁殖时期。成虫的繁殖特征 是整个生活过程中生长发育的结果。
完全变态类昆虫的蛹 蜕皮而出或不完全变 态的若虫(稚虫)蜕 掉最后 1 次皮,变为成 虫的过程称为羽化。 “ 蛹便 ” 是指刚羽化的成 虫从肛门排出黄褐色 的浓混浊液,它是蛹 期的代谢产物。 4.1 羽 化
4.2 性成熟 性成熟是指成虫体内的性细胞发育成熟并已具备生殖能力。 有些昆虫羽化后生殖腺已发育成熟,不久就交配产卵,这类 昆虫寿命较短,产卵后不久就死亡。如茶尺蠖。有些昆虫在 羽化为成虫时,性还未成熟,需要继续取食 1 个时期才能进 行生殖,这种对性发育不可缺少的营养,称为补充营养。需 要补充营养的植食性昆虫,成虫寿命较长,往往也是为害虫 态。如蝗虫、天牛. 昆虫性成熟后即能交配。其交配次数因 种类而异,有的一生只交配1次,有的交配多次 。一般雄 虫交配次数比雌虫多。
成虫在性成熟后即开始交配和产卵。成虫由羽化到第 1 次交配期称为交配前期;由羽化到第 1 次产卵的间隔期 称为产卵前期。多数昆虫的交配和产卵前期都不过几 天,有些昆虫则较长。交配和产卵的次数因虫种而异。 通常成虫寿命短的昆虫,如很多蛾类只交配 1 或 2 次。成 虫寿命长的如蝗虫、甲虫,一生可交配多次。产卵期 的长短、产卵次数和产卵量也因不同虫种而异。 4.3 交配和产卵
4.4 性二型及多型现象 【性二型】 性二型是指同一种昆虫,雌雄二性除第 1 特征 (生殖器官)的差异外,在形态、大小、颜色 等第 2 特征方面还存在差异。例如蚧总科和蓑蛾 科等昆虫雌雄个体显然不同,雄虫有翅,雌虫无 翅。
【多型现象 】 是指 1 种生物有 2 种以上不同类 型的个体。同时也包括同一性 中的不同类型,表现在构造、 颜色等方面不同。在社会性昆 虫中,还有显著行为上的差异, 甚至有很好的分工。例如白蚁、 蜜蜂等。 4.4 性二型及多型现象 蚁后
1. 昆虫的世代 昆虫的卵或若虫,从离开母体发育到成虫性成熟并能产生后代为止的个 体发育史,称为一个世代,简称为一代或一化。昆虫世代的长短,因种 类而异。有些昆虫一年只有 1 个世代,如茶叶丽纹象甲、茶枝镰蛾。有些 昆虫 1 年可有几个世代,如茶尺蠖 1 年 6 ~ 7 代、小绿叶蝉则 1 年 10 ~ 15 代。 有些昆虫却要 2 年或几年才完成 1 代,如茶天牛 2 年 1 代,十七年蝉要十余 年才能完成 1 代。 1 年 1 代为一化性, 1 年 2 代为二化性, 1 年 3 代为三化性, l 年 3 代以上的为多化性。 四、世代与年生活史
傲白蛱蝶的一个世代 四、世代与年生活史
2. 昆虫的年生活史 昆虫的生活周期是从卵开始,经过幼虫、 蛹到成虫开始产生后代的个体发育史,称为一个 世代,即昆虫的生活史。 1 种昆虫在 1 年的生活史,即由当年越冬开始活 动到第 2 年越冬结束为止的发育过程称为年生活 史。
3.1 休眠 休眠是指昆虫在不利的环境条件来临之前在 生理上作好了一定的准备,体内积累更多的 脂肪和碳水化合物,休眠期内呼吸强度降低, 新陈代谢减弱。但只要环境条件恢复正常, 很快就可以恢复生长发育。 3. 休眠和滞育
滞育是由环境条件和昆虫的遗传稳定性两个方面共同支配 的昆虫生长发育暂时终止的现象。 一旦进入滞育后必须经过较长时间的滞育期,并要求一定 的刺激因素(如温度,光照)的刺激才能解除滞育,其中 以光照的影响最大。原因是它具有一定的遗传稳定性,待 环境条件恢复到正常状况才能重新继续生长。 3.2 滞育 3. 休眠和滞育
五、昆虫的习性与行为 昆虫在生命活动中,对复杂多变的外界环境能 主动调节和适应,产生相应的行为。它是昆虫 神经系统接受外界某些刺激信息后发生的一系 列反射活动。 1 .周期性节律活动 2 .假死性 3 .趋性 4 .群集性
1 .周期性节律活动 昆虫对昼夜和季节的变化常表现出各种周期性的节律 活动,如昼夜活动规律和季节活动规律。蟑螂和蚊子 在白天和夜间大部分时间处于休息静蛰状态,但在黄 昏时则表现出高度活性;蝴蝶总是白天活动,而蛾类 总是夜间活动,有日出性和夜出性之分。昆虫在 1 年 中什么时候越冬,什么时候苏醒,也表现出规律性的 节律。人们常将这类节律活动现象喻为 “ 生物钟 ” 或 “ 昆 虫钟 ” 。
2. 昆虫的趋性和假死性 趋性是昆虫对外界刺激物质如光、化学物质、温度、 湿度等刺激而产生的不可克制的反应。对刺激物趋向 的称正趋性,对刺激物背向的称负趋性。趋性在防治 上应用较为广泛。昆虫的趋性主要有趋光性、趋化性、 趋温性、趋湿性等,以趋光性和趋化性最常见 假死性 某些昆虫受到突然振动时,立即本能地从树 上掉落地面或原地不动,即所谓假死现象。这是 1 种 简单的无条件反射,是昆虫的 1 种自卫适应性。如茶 叶甲、金龟子等。指昆虫受到某种刺激或震动时,身 体卷缩,静止不动,或从停留处跌落下来呈假死状态, 稍停片刻即恢复正常活动的现象。
3. 昆虫的群集性 就是同种昆虫的大量个体高密度地聚集在一起的习 性。引起群集的原因很多,根据它的性质,分为群 集和群栖两大类。
再见!