昆虫的家族是如此的庞大,即使在水中它们也能很好地生存。例如蜻蜓的幼虫和蚊子的幼虫等。这些在水中生活的昆虫它们都有自己的特点:体侧的气门退化,而位于身体两端的气门发达或以特殊的气管鳃代替气门进行呼吸,大部分种类又扁平而多毛的游泳足,起划水的作用。
终极杀手--埃及伊蚊
中文学名:埃及伊蚊
英文名:Aedes aegypti
分布区域:非洲、中南美洲、澳洲和东南亚地区;中国广东、广西和海南
登革热是登革热病毒引起的一种急性传染病。临床特征为起病急骤,高热,全身肌肉、骨骼及关节痛,极度疲乏,部分患者可有皮疹、出血倾向和淋巴结肿大等症状。1928年在希腊出现时造成约干人死亡,而这种疾病的罪魁祸首之一就是埃及伊蚊这种昆虫。
埃及伊蚊属于生物类别里的依蚊属,这一属别的主要特征是成蚊喙细直或略弯,无气门鬃而有气门后鬃,翅瓣有缘,除极少数种类外,纵脉末端明显超过纵脉分叉位点,鳞形对称,爪垫不发达,幼虫有完整的下颚缝,触角末端不分节,腹部第8节有栉。
它们多滋生于树洞、竹筒、叶腋、缸罐、石穴、坑洼等小型积水中,有些种类是在稻田、沼泽、水塘等环境下生长的。一般的繁殖方式是卵单产,通常产于容器的潮湿内壁或滋生场所的湿土上。滞育卵耐低温和干燥,并以此越冬或度过干旱季节。
在自然界中,蚊卵并不是一次性完全孵化,而是分批进行孵化,有的甚至要经过多次水淹才能孵化。人们认为,这是幼卵对易干的容器积水的适应。孵化的幼虫多在水下活动,刮食附着在水淹物上或水底的低等生物或其他有机物,而少数种类,如霉蚊亚属的幼虫是肉食为主。
而在所有的伊蚊属中,埃及伊蚊是银白斑纹、跗节有白环的深褐或暗黑的蚊虫。在它的中胸盾片的两侧是1对长柄镰刀形白斑,其间有1对金黄色纵条,形成一弦琴状花纹。而它的幼虫的触角光滑无刺,触角毛细小,单支;头毛,单支;体无星状毛;栉齿单行,各齿基部有发达侧刺。
与人类居住地区关系比较密切的家蚊,是埃及伊蚊。在居民区周围或室内的容器积水中,都滋生有埃及伊蚊的幼虫。埃及伊蚊特别喜欢在室内饮用贮水缸中孵化幼虫。不仅如此,在同样的场所,雌蚊会刺吸人血,它们主要在白天吸血,通常的刺叮高峰出现在近黄昏和早晨,这给人类带来了很大灾难,因为埃及伊蚊是传播登革热疾病的生物媒介。
登革病毒通过伊蚊叮咬进入人体,在网状内皮系统增殖至一定数量后,即进入血液循环,然后再定位于网状内皮系统和淋巴组织之中,在外周血液中的大单核细胞、组织中的巨噬细胞、组织细胞和肝脏的细胞内再复制至一定程度,释出于血流中,引起第二次病毒血症。它可能引起全身微血管损害,导致血浆蛋白渗出及出血。消化道、心内膜下、皮下、肝包膜下、肺及软组织均有渗出和出血等严重病情,甚至还可能引起大脑出血,非常危险。
其实在中国,埃及伊蚊也有分布,尤其是在广东的湛江地区和海南省等地,它们是中国上述地区登革热的传播者。尤其是近年来,由于东南亚各国登革热疫情十分严重,于是再次出现了又一个流行高峰,每年有数万人发病,数百人死亡。在我国多个省份每年均有输入性病例报告,近期广东、台湾等地也出现了登革热本地病例的暴发流行,对我国公民的身体状况造成了严重的影响。在国外,它们还是城市型黄热病、基孔肯雅病等的主要媒介,因而为最危险的蚊种之一。
在自然界中,许多生物虽然身体比较娇小,但是危险性并不亚于身体庞大的生物,埃及伊蚊就是如此。人类要以此为教训,不断地对各种各样的生物进行研究,这样才会避免产生严重的后果。
水面滑行--水黾
中文学名:水黾
英文名:The water strider
别称:水马、水蜘蛛、水较剪
分布区域:全世界
水黾的头部很小,有球形的复眼,触角细长,丝状,着生在头部的两侧。前翅基部革质。水黾的体形虽然看上去很大,但身体却很轻。不过,即使身体再轻,它们也必须具有相应的能够浮在水面上的构造。3对足分工很明确:前足短,用来捕食,中足用来划水和跳跃,后足用来在水面上滑行。
水黾营半水生或岸边生活。它伸展着又细又长的腿,能以飞快的速度在水面上滑行。尽管它们在追逐嬉戏中时不时地来个“三级跳”,在水面激起层层涟漪,但是它们的身上却不会被水弄湿,更不会沉入水中淹死。
水黾能够在水面上自由滑行,这是与水面特有的张力和它自身具有的特殊构造分不开。水表面的一层膜叫表面层,位于气体与液体之间。液体表面层与液体内部情况有所不同,由于长时间和空气接触。液体表面层里分布的分子比液体的内部稀疏,即分子间的距离比液体内部的要大一些。在液体内部,分子间的引力基本上与斥力相等;在液体表面层中,由于分子间的距离比内部大,分子间的相互作用就会表现为引力。这种液体分子间相互吸引的力,就是表面张力。液体表面在张力的作用下,能够收缩到最小。如果水表面因张力形成的膜没有被破坏,水面就能承受一些很轻的物体。
水黾的中后足细长,能够向身体两侧外伸极度伸展,这增大了它与水面的接触面积,使单位面积水面承受的重量减轻,使水黾的体重不会导致水面的那层膜被破坏,在水面可以形成一个凹槽。这个凹槽使水黾能够在水面上自如地滑行,就像一条滑道一样。科学家研究发现,水黾的腿排开的水量,相当于自身体积的300倍,这就是水黾具有非凡的浮力的真正原因。
水黾腿部刚毛的疏水性和鸭子背部的毛大同小异。像鸭子一样,其他一些动物也有这种疏水的特性,但绝大多数水黾都没有超级疏水特性。因此,普遍的疏水性(或抗水性)可能会使一些昆虫或其他动物在水面作短时间停留,但只要有轻微的触动或扰动,就会打破这种短暂的平衡。然而,在水黾腿部和水面间形成的空气垫,却能使水黾在水面上快速而平稳地行走或奔跑。
黾蝽科通称水黾,体型大小相差极大,由1.7-36毫米,以狭长的种类为多。终生生活于水面之上,为适应水面生活最为完善的一个科。
除少数种类外,整个身体覆盖由微毛组成的拒水毛。体表缺筛孔状构造。无单眼。喙多相对较短。触角第一节较长。前胸背板无领,无刻点。长翅型个体前胸背板叶后伸,遮盖中胸背板及后胸背板的成分。在无翅类型中,前胸有缩短的趋势,直至成一很短的领状,此种趋势与宽肩蝽科同。中胸相对延长,中胸腹板延长更为显著。多数具后胸臭腺及其开口,少数种类具宽肩蝽式的臭腺沟,但亦有全缺臭腺者。足的着生处常在身体两侧。并偏于背方。中足基节强烈后延,与后足基节贴近,并常位于后者的腹方,基节窝开口朝向后方。前足粗短变形,具攫握作用。中、后足极细长,向侧方伸开,腿节和胫节约等长。翅的多型现象普遍。腹部可变得短小而缩入胸部后端,在急流或海洋表面生活的种类中常见。
多数种类生活于各种水体表面,包括静水和急流、海边沿岸的各种环境。在静水水体中,多喜在没有水草覆盖的开阔水面上生活。在海洋环境中,海黾属是漂流最远的一类,常终身漂浮于远洋海面上,在我国海域中已记录4种。此科的少数类群栖于水溅的石壁上,是半陆生生活。
轻盈的“小飞机”--豆娘
中文学名:豆娘
英文名:a damselfly
别称:水乞丐
分布区域:亚热带、温带地区
豆娘又叫小蜻蜓,胸部以上部分既细又长,前后翅大小一致,称为均翅,而足却比蜻蜓粗大而且长。豆娘最明显的特点是在头部的两旁具有两只巨大的复眼,两眼的距离大于眼的宽度。
豆娘的飞行能力不如蜻蜓,但也很强,它们的翅肌的重量超过了其体重的3/4,是它们飞行的动力源泉。在停歇时,豆娘大都会双翅合并束置在胸的上方,而不像蜻蜓那样,将四翅平展在身体的左右两侧。与蜻蜓一样,豆娘也是依赖其敏锐的视力在空中和陆地上捕捉各种小昆虫为食,其中大多都是危害农作物的害虫,取食地点一般是在池塘、小溪或沼泽地附近。
在繁殖期,豆娘需要进行独特的舞蹈表演。当一个合适的雌豆娘来到雄豆娘的领地时,雄豆娘的立即就用其“尾巴”端部的一对抱茎卷须抓住雌性的胸部,这种奇特的交配技巧使它们可以在雄豆娘的带领下一前一后地飞行。但在繁殖之前的10天左右的时间里,雄豆娘需要占据一片领地,一般为一片开阔的水域,可以供雌豆娘产卵。雄豆娘需要经常巡查和保卫自己的领地。
豆娘的发育和其他蜻蜓一样,需要经过卵、稚虫、成虫3个阶段。雌豆娘常将卵产在水边植物的叶子上,列成一排,稚虫孵化出来后掉在水里,就在水中生活,以捕食水中的小虫为生。豆娘的稚虫体形比蜻蜓小,比蜻蜓的稚虫发育快,只需一年多时间就可发育为成虫。
一般来说,雄豆娘的数量要比雌豆娘多很多。在它们的繁殖地,当几乎所有的雌豆娘都配了对时,还有大约一半以上的雄豆娘尚未找到配偶,因此,雄豆娘之间的竞争非常激烈。有的雄豆娘常常拦截正在空中飞行的雌豆娘,有的雄豆娘则采取干扰已配对豆娘的方法,使其无法完成交配,伺机取代那只已配对的雄豆娘。当然,如果能寻找到未婚配的雌豆娘就更好了,这样就可能更容易获得繁殖的成功。
有趣的是,雄豆娘体型的大小与其交配成功率之间不存在相关性。虽然体型较大的雄豆娘在竞争中略占优势,但也更容易遭到蜘蛛、蜻蜓或青蛙等天敌的捕食,而体型较小的雄豆娘更容易免遭捕食并能活到下一天,于是就能获得更多的交配机会。
为了留下自己的后代,雄豆娘之间的“精子竞争”更是十分激烈。它们的性器官也在为确保自己的父权的斗争中起了十分重要的作用。雄豆娘生殖器的结构十分奇特,不仅形状与雌豆娘的贮精囊很匹配,而且在其端部有一根形状像一个铲子一样的鞭毛,它就是在释放精子前首先发挥作用的“工具”。雄豆娘首先做出一阵有节奏、像是用气筒打气般的动作,直到鞭毛到达雌豆娘的贮精囊,然后用这根鞭毛清理干净雌豆娘先前与另外一只雄豆娘交配后遗留下来的所有精子。在某些豆娘中,这种行为占据了它们整个交配过程中90%的时间,一般持续大约几个小时。只有当雄豆娘彻底地将其配偶的贮精囊里的精子全部清理出去以后,它才会释放出自己的精子。
均翅亚目的昆虫色常艳丽,俗称豆娘。身体细长,头部比胸部和腹部更宽;腹部末端具3个(个别为2个)长形尾鳃。前后翅的形状和脉序相似。翅基狭窄形成翅柄。它们飞翔力弱,在天空中见不到,要到池塘小溪才找到;休息时一般四翅竖立体背。稚虫体细长,腹末有3个尾鳃,尾鳃是呼吸器官,常呈叶片状,也有呈囊状或其他形状。
朝生暮死--蜉蝣
中文学名:蜉蝣
英文名:mayfly
别称:一夜老、夜夜老
分布区域:热带至温带的广大地区
蜉蝣体型较小或中等,身体细长,大多呈乳白色。它们的头部较小,触角短,呈刚毛状。复眼发达。翅有2对,呈三角形,大多为前翅大,后翅小,翅脉极多,多纵脉和横脉,呈网状。足细弱,尾部末端有细长的尾丝。
蜉蝣的卵产在水里,一般经过7-14天便孵化成稚虫。稚虫在水中靠吃植物、藻类为生,也捕食一些水中的小动物,如石蛾、石蝇、蚂蟥和螯虾等,这样不断地在体内积贮营养物质,供以后发育为成虫时交配产卵用。在1-3年的漫长时光里,稚虫一般需要蜕皮20多次,身体才能逐渐长大,直到长出翅芽,变为亚成虫的时候,它们才顺着水草爬出水面,在水边的草丛或石块上蜕去暗淡的“旧衣”,换上洁白透明的“新装”,变成成虫,展翅飞到空中。在发育成成虫以前,还需要一天时间经过一次蜕皮。
变为成虫之后,它们便在空中一边“婚飞”一边交配。大多数蜉蝣“婚飞”的时间是在下午或傍晚,雄蜉蝣用它那独特的前足抱住雌蜉蝣的前胸,显得十分亲热。这时,雌蜉蝣就会把腹部后面的尾丝向后伸直,而雄蜉蝣则立刻将自己的尾丝向前方伸展。交配后不久,雄蜉蝣便死去。雌蜉蝣则从腹部到头部都充满了卵粒,数量多达2000-3000粒。产卵之后,雌蜉蝣也随即死去。
古今中外,都习惯于把蜉蝣作为“朝生暮死”的同义词。相传古希腊学者亚里士多德在观察蜉蝣在空中飞翔时,见其顷刻坠落而死,就认为它们“仅有一天生命”;又见其飞行的姿态酷似在水上漂游,便把它称为“蜉蝣”。英国人则称其为“一日虫”。我国的古人早在2000多年以前就已经发现它“朝生暮死”,寿命极为短促。《诗经》中写道:“蜉蝣之羽,衣裳楚楚。心中忧矣,于我归处。”此后,一直到明朝的《本草纲目》注也有类似的说法:“蜉蝣水虫也,状似蚕蛾,朝生暮死。”不仅如此,古人还常在文学作品中提到它,用以感叹生命的短暂,告诫人们珍惜时间。
事实上,蜉蝣属于不完全变态昆虫,它的一生要经过卵、稚虫、亚成虫和成虫等4个阶段。如果只计算成虫的寿命的话,古人对蜉蝣的观察是正确的,它的确是个“短命鬼”,从变为成虫时起,到生命结束止,最多的存活不到一天,少的仅仅只有几个小时。在昆虫世界里,成虫寿命最短的就数它了。不过,它的寿命如果要从稚虫算起的话,古人的看法就不对了。蜉蝣变成成虫以前,要在水中度过几个月甚至几年漫长的时光。这样长的寿命,在昆虫世界里不但不能算是“短命鬼”,而且还应该说是长寿者呢。
蜉蝣其实是一类古老而原始的昆虫。根据化石考证,在距今约3亿年晚石炭纪地层中只发现有4个目(蜉蝣目、直翅目、蜚蠊目和缨尾目)的昆虫一直延续至今。由于无翅昆虫是有翅昆虫的祖先,而无翅昆虫如缨尾目昆虫的腹部分布有3条长尾丝,但是在现代有翅昆虫中,唯独蜉蝣还保持着2-3根这样的尾丝,因此可以通过对蜉蝣的研究来推测昆虫从无翅到有翅的进化过程。
蜉蝣的稚虫是鱼类的佳肴,早在19世纪,美国科学家就发现蜉蝣稚虫平均占整个鱼类食料的20%以上。后来,人们又发现有名的羊肉鲷、河鲈和鲱鱼等都非常爱吃蜉蝣稚虫。在我国云南、四川等地某些鱼类的进食中,蜉蝣稚虫竟占了80%-90%。蜉蝣的成虫也是鱼类的食物,每当大批雌雄蜉蝣交配后,沉降在水里的蜉蝣尸体都是鱼类的优质饵料。因此,蜉蝣对于养鱼业十分重要,可以说有蜉蝣的水域就鱼肥水净,水面上常常会荡漾起清澈的涟漪。