第一節(jié)昆蟲的概念

昆蟲是自然界中最大的一個生物類群，漢語中，“昆”的意思之一是“眾多”、“龐大”，而“蟲”

字所指的范圍甚廣，在劉安、董仲舒的“五蟲說”和《大戴禮·易本命》中“蟲”為所有動物的總

稱。1890年，方旭在《蟲薈》一書中把“羽、毛、昆、鱗、介”5類動物中的219種小動物歸為“昆

蟲”類．“昆蟲”一詞才具有近代概念。

西方語言中，“昆蟲”(entoma或insect，前者源于希臘語，后者源于拉丁語)最早包括的范

圍也很廣。1602年，U．Aldrovandi所寫的《昆蟲類動物》(Deanimalibusinsectis)中“昆蟲”包

括了節(jié)肢動物、環(huán)節(jié)動物、棘皮動物等；1758年，林奈(CarlyonLinn∈或CarolusLinnaeus)在

其巨著《自然系統(tǒng)》(systemanaturae)第10版中所命名的昆蟲綱Insecta里尚包括蛛形綱、唇

足綱等節(jié)肢動物。直到1825年，P．A．Latreille設(shè)立了六足綱Hexapoda，才將“昆蟲”規(guī)范為

體軀分為頭、胸、腹的六足節(jié)肢動物。

一、昆蟲綱的基本特征

昆蟲綱是動物界中最大的一個綱，所有的昆蟲組成節(jié)肢動物門Arthropoda下的一個

綱——昆蟲綱Insecta。所以，昆蟲具備節(jié)肢動物門所共有的特征，同時又具備不同于節(jié)肢動

物門其他綱的特征。

節(jié)肢動物門是動物界中最大的一門，約占整個動物數(shù)量的3／4。其主要特征是體軀分節(jié)，

由一系列的環(huán)節(jié)組成；被有含幾丁質(zhì)的外骨骼；有些體節(jié)上著生成對的分節(jié)附肢；體腔即血腔；

心臟在消化道背面；中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括腦與腹神經(jīng)索，腦位于頭內(nèi)消化道背面，腹神經(jīng)索位于

腹面，由一系列成對神經(jīng)節(jié)組成(圖卜1)。

科學(xué)意義上的昆蟲綱是成蟲期具有下列特征的一類節(jié)肢動物：

(1)體軀由若干環(huán)節(jié)組成，這些環(huán)節(jié)分別***成頭、胸、腹3個體段。

(2)頭部是取食與感覺中心，具有口器和觸角，通常還有復(fù)眼及單眼。

(3)胸部是運動與支撐中心，成蟲階段具有3對足，一般還有2對翅(圖l一2)。

(4)腹部是生殖與代謝中心，其中包括生殖系統(tǒng)和大部分內(nèi)臟，無行動用的附肢，但多數(shù)有

轉(zhuǎn)化成外生殖器的附肢。

另外，昆蟲的生長發(fā)育通常要經(jīng)過一系列顯著的內(nèi)部及外部體態(tài)上的變化才能變成性成

熟的個體(即變態(tài))(詳見第三章)。需要指出的是，并非所有在特定時期內(nèi)具有3對足的動物

都是昆蟲．如一些蛛形綱和寡足綱的初齡幼蟲就具有3對足，但它們并非昆蟲。

二、昆蟲綱在動物界中的地位

按照新近的分類系統(tǒng)，動物界Aaimalia可以分為33個門，昆蟲綱屬于節(jié)肢動物門

Arthropoda下的一個綱。在漫長的進(jìn)化過程中，原始節(jié)肢動物逐漸形成蛛形綱、三葉蟲綱、甲

殼綱、唇足綱、重足綱、寡足綱、結(jié)合綱及昆蟲綱(圖卜3)。

1．蛛形綱Arachnida體軀分成2個體段，頭胸部和腹部。頭部不明顯，無觸角，成蛛有4

對足，無翅．陸生，以書鰓、書肺或氣管呼吸。此綱包括3個亞綱：蛛形亞綱Arachnoida、肢口

亞綱Merostomata及海蛛亞綱Pycnogonida，常見的有蜘蛛(圖1-4A)、蜱、螨(圖1—4B)、蝎等。

2．三葉蟲綱Trilobita體軀扁平，背部兩條縱溝把身體分為3部分，故名三葉蟲

(圖1-4C)。三葉蟲是一類滅絕了的最原始的海棲節(jié)肢動物，曾于寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)盛極一時。

目前，已知化石三葉蟲4000余種。

3．甲殼綱Crustacea體軀分成頭胸部和腹部2個體段。多水生，以鰓呼吸，觸角2對，至少5對行動足，如蝦(圖1-4D)、蟹等。它們是節(jié)肢動物門中特殊的一類。

4．唇足綱Chilopoda體軀分為頭部和胴部2個體段。胴部每個體節(jié)具1對足，其中第

1對足特化成毒爪，生殖孔位于體末第2節(jié)上。常見的如蜈蚣(圖卜4E)、蚰蜒屬于此綱。

5．重足綱Diplopoda體軀分為頭部和胴部2個體段。體節(jié)除前方3、4節(jié)及后方1、2節(jié)

外，其他體節(jié)可見背板下由2節(jié)合并而成．所以大部分體節(jié)有2對行動足。馬陸(圖1—4F)是

本綱的典型代表。

6．寡足綱Pauropoda體軀11或12節(jié)，部分體節(jié)背面愈合，第3至第9節(jié)各有1對足(圖

1—4G)。其初齡幼蟲具3對足。

7．結(jié)合綱Symphyla與唇足綱相似，但第1對足不特化成毒爪，生殖孔位于體軀前端第

4節(jié)上(圖卜4H)。此外．每1體節(jié)上常具l對刺突和1對能翻縮的泡．這與昆蟲綱的雙尾臼昆

蟲極為相似。因此有人認(rèn)為結(jié)合綱與昆蟲綱的親緣關(guān)系最為密切。

值得指出的是，關(guān)于節(jié)肢動物的起源、演化及分類等還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。但從演化的角度

來看，唇足綱、重足綱和結(jié)合綱可以看成均由甲殼綱演化而來，又通過結(jié)合綱演化到昆蟲綱。

昆蟲綱保留了結(jié)合綱的前3對足和最后1對附肢(昆蟲的尾須)，其他附肢都已萎縮。

三、昆蟲的多樣性

昆蟲綱不但是節(jié)肢動物門中最大的一綱，也是動物界中最大的一綱，全世界已知動物已超

過150萬種．其中昆蟲就有110萬種(即占70％以上)，無論是個體數(shù)量、種的數(shù)量、基因數(shù)量，

它們在生物多樣性中都占有十分重要的地位。生物多樣性(biodiversity)是一定空間內(nèi)生物的變異性，通常包括遺傳、物種與生態(tài)系統(tǒng)多樣性3個層次。昆蟲的多樣性包括昆蟲種類的多樣性、個體的多樣性、行為和生理的多樣性以

及遺傳的多樣性等。

(一)昆蟲綱繁盛的特點

總體而言，昆蟲綱的繁盛主要表現(xiàn)在4個方面。

1．歷史長在追溯昆蟲的起源中，人們找到最古老的化石昆蟲，發(fā)現(xiàn)于中泥盆紀(jì)的巖石

內(nèi)，換句話說，有翅昆蟲在地球上的歷史至少已有3．5億年，而無翅亞綱的昆蟲可能有4億年

或更長的歷史。

2．種類多昆蟲綱是動物界中最為繁盛的一個類群。近年的研究表明，地球上的昆蟲可

能達(dá)1000萬種，約占全球生物多樣性的一半。目前已經(jīng)被命名的昆蟲為110萬種左右，占動

物界已知種類的70％以上。僅鞘翅目就已知35萬種，而象甲科竟多達(dá)6萬余種。估計中國

有昆蟲60萬～100萬種，而目前僅記載7萬種左右。

3．?dāng)?shù)量大同種昆蟲的個體數(shù)量有時可能很大，特別是一些重要的農(nóng)林昆蟲更是如此。

如我國歷史上成災(zāi)的東亞飛蝗遷飛時可遮天蔽日，旬Et不息。非洲的沙漠蝗Schistocerca

gregaria(Firskdl)最大蝗群可達(dá)5001200hm2，遍及65個國家和地區(qū)，個體有7億～20億

頭之多；一棵樹上可以有蚜蟲10萬頭，一個螞蟻種群可達(dá)50萬個體，1m3的土壤中可能有彈

尾目昆蟲10萬頭。

4．分布廣昆蟲幾乎分布于地球上的各個角落，從赤道到兩極，從高山到海洋，甚至有些昆蟲能分布于鹽池、原油等特殊環(huán)境里。

(二)昆蟲綱繁盛的原因

在生物進(jìn)化的歷史長河中，體軀龐大的恐龍及鼎盛一時的三葉蟲等滅絕了．而昆蟲家族卻

一直保持著繁榮，其繁盛的原因主要有6個方面。

1．飛行昆蟲是無脊椎動物中唯一有翅的動物，也是動物界中最早具翅的一個類群。飛

翔給昆蟲在覓食、求偶、避敵、擴散等方面帶來了極大的好處。

2．繁殖力強昆蟲具有驚人的生殖能力。大多數(shù)昆蟲產(chǎn)卵量在數(shù)百粒范圍內(nèi)，具有社會

性與孤雌生殖特性的昆蟲生殖力更強。在特殊環(huán)境下，1只蜜蜂蜂后一生可產(chǎn)卵百萬粒；有人

曾估算1頭孤雌生殖的蚜蟲若后代全部成活并繼續(xù)繁殖的話，半年后蚜蟲總數(shù)可達(dá)6億個左

右。強大的生殖潛能是昆蟲種群繁盛的基礎(chǔ)。

3．體小大部分昆蟲的體型較小，僅需很少量的食物便可完成發(fā)育。例如一片白菜葉能

供上千頭蚜蟲生活，一粒米就可供幾頭米象生存。也正由于體小，可使食物成為它們的隱蔽場

所，從而獲得了保濕和避敵的好處。

4．口器多樣化昆蟲口器類型的多樣化．一方面避免了對食物的競爭，同時部分程度地改

善了昆蟲與取食對象的關(guān)系，大大擴大了食物范圍。

5．變態(tài)特性已知的昆蟲種類有88％行完全變態(tài)，大部分種類的幼蟲期與成蟲期個體在

生境及食性上差別很大，這樣就避免了同種或同類昆蟲在空間與食物等方面的需求矛盾。

6．適應(yīng)力強昆蟲對自然界中的諸多不利因素(溫度、饑餓、干旱和藥劑等)均有很強的適

應(yīng)力和適應(yīng)形式。在不良環(huán)境條件下，昆蟲可以通過休眠或滯育避免不良環(huán)境的影響，有些種

類可以在土壤中滯育幾年、十幾年或更長的時間，以保持其種群的延續(xù)。

(三)保護(hù)昆蟲多樣性的意義

生物多樣性是地球生命經(jīng)過幾十億年發(fā)展進(jìn)化的結(jié)果，是人類賴以生存和持續(xù)發(fā)展的物

質(zhì)基礎(chǔ)。保護(hù)生物多樣性，使生物資源能夠持續(xù)利用，是當(dāng)今社會迫在眉睫的一項全球性戰(zhàn)略

任務(wù)。可以說，保護(hù)生物多樣性就等于保護(hù)了人類自身，保護(hù)了人類生存和社會發(fā)展的基石。

昆蟲一直在生態(tài)系統(tǒng)過程中扮演十分重要的角色，消失的物種不僅會使人類失去一種自

然資源。還會通過生物鏈引起連鎖反應(yīng)，影響其他物種的生存。無論從昆蟲種類的數(shù)量還是個

體數(shù)量及生物量而言，昆蟲在生物區(qū)系，特別是在動物區(qū)系中都起著十分重要的作用，對于物

種數(shù)占生物多樣性近一半的昆蟲多樣性的保護(hù)自然不可忽視。Morris(1991)曾斷言：“人類當(dāng)

今對昆蟲的依賴比歷史上任何時候都更為緊密”，這絕非夸張之辭。

據(jù)Wilson(1988)報道，目前生物物種滅絕的速度比以前自然滅絕速度快l000～10000

倍，如果不及時采取有效措施，全球1／4的昆蟲在今后的幾十年內(nèi)將會面臨絕種危機，到那時

生物多樣性和人類賴以生存的地球環(huán)境將不堪設(shè)想。