昆虫纲（Insecta）

       昆虫种类多、数量大，且分布广泛，地球上几乎无处没有它们的踪迹。昆虫高度适应于陆上生活，虽然一小部分也栖憩在池塘和湖泊等淡水水体中，甚至也出现于沿岸浅海。但这些水生昆虫的祖先原也陆栖，后来方才逐渐适应于水中生活。其中有些种类一生都在水里度过，另一些种类只幼虫和蛹生活在水里，成虫却也陆栖。

        一、结构

       1．体部

       昆虫原有18-20个体节，分为头、胸、腹3个体部。

        头部由6体节愈合而成，成虫阶段很难找到分节痕迹，外骨骼相互拼合，构成一个坚硬的头亮。头部是昆虫的摄食、感觉中心，有摄食器官口器和触角、眼等多种感觉器官。

       胸部由3个体节组成，各节相互已不能自由活动，但节间界线仍可辨认，中、后胸节常紧密愈合。胸部是全身的运动中心，具翅和足两种运动器官。

        腹部由9-12个腹节组成，有时可见腹节减少至3-5节。腹节相互不愈合，各节游离。腹部是昆虫的营养和繁殖中心，内有消化器官和生殖器官等。

        大多数昆虫羽化后体壁很快硬化，这一过程称为骨化。背面的骨化区叫背板（tergum），腹面的骨化区叫腹板（sternum），侧面的骨化区叫侧板（pleuron）。这些骨化的区域通常被膜质部分或沟缝分割成若干小片，即骨片（sclerite），由背板分割成的小片叫背片，由腹板分割成的小片叫腹片，由侧板分割成的小片叫侧片。

        2．触角

        除原尾目昆虫外，昆虫纲所有的种类均有触角（antenna）。这一对分节附肢一般着生于额区，它基部包被于膜质的触角窝内，围角片上的支角突是触角活动的关节。

        （1）触角的基本构造

        昆虫的触角由柄节（scape）、梗节（pedicel）和鞭节（flagellum）等3节构成。

        柄节：是最基部的一节，常粗短。

        梗节：是触角的第二节，较小，除弹尾目和双尾目外，大部分昆虫的梗节内均有江氏器。

        鞭节：是触角的端节，常分成若干亚节，此节在不同昆虫变化很大。

        （2）触角的类型

        根据触角的形状、长度、结构等将触角分为12个基本类型。

        刚毛状（setaceous）：触角短，基节与梗节较粗大，其余各节细似刚毛，如蜻蜓、蝉、叶蝉等的触角。

        线状（filiform）：又叫丝状触，细长，呈圆筒形，除基节、梗节较粗外，其余各节大小、形状相似，向端部渐细。线状触角是昆虫触角最常见的类型。螽蟖类、天牛类的触角是典型的线状，有时线状触角可长达身体的数倍。

        念珠状（moniliform）：基节较长，梗节小，鞭节由多狐假虎威近似圆球形、大小相近的小节组成，形似一串念珠。如白蚁、褐蛉等的触角。

        棒状（clavate）：又叫球杆状触角，结构与线状触角相似，但近端部数节膨大如棒，蝶类和蚁蛉类的触角属于此类。

        锤状（capitate）：似棒状，但触角较短，鞭节部突然膨大，形似锤状，如郭公虫等一些甲虫的触角。

        锯齿状（serrate）：鞭节各亚节的端部呈锯齿状向一边突出，如部分叩甲、芫菁雄虫等的触角。

        栉齿状（pectinate）：鞭节各亚节向一侧显著突出，状如梳栉，如部分叩甲及豆象雄虫等的触角。

        羽状（plumose）：又叫双栉状（bipectinate），鞭节各节向两侧突出呈细枝状，枝上还可能有细毛，触角状如鸟类的羽毛或形似篦子，如很多蛾类雄虫的触角。

        肘状（geniculate）：又叫膝状或曲肱状，其柄节较长，梗节小，鞭节各亚节形状及大小近似，在梗节处呈肘状弯曲，如蚁类、蜜蜂类、象甲类昆虫的触角。

        环毛状（whorled）：除柄节与梗节外，鞭节部分亚节具一圈细毛，如雄性蚊类与摇蚊的触角。

        具芒状（aristate）：鞭节不分亚节，较柄节和梗节粗大，其上有一刚毛状或芒状触角芒，为蝇类所特有。

        鳃状（lamellate）：鞭节端部几节扩展成片，形似鱼鳃，如金龟甲之触角。

        除上述类型外，尚有剑状、锥状、耳状及其他很多不规则形状的触角。同种昆虫雌雄两性的触角可能属于不同类型的，在描述时应予以注意。

        （3）触角的功能

        触角的主要功能是嗅觉、触觉与听觉，其表面具有很多不同类型的感觉器，在昆虫的种间和种内化学通讯、声音通讯及触觉通讯中起着重要的作用。

        一般雄虫的触角较雌虫的发达，能准确地接受雌虫在较远处释放的性信息表。

        此外，触角还有一些其他功能，如芫菁在交配时雄虫的触角能起携助拥抱雌虫的作用，魔蚊的幼虫利于触角可能捕获猎物，仰泳蝽在游泳时触角能平衡身体，水龟虫潜水时可以用触角帮助呼吸。

         3．口器

       口器（mouthparts）又叫取食器（feeding apparatus），昆虫因食性及取食方式的分化，形成了不同类型的口器。大体上取食固体食物的昆虫口器为咀嚼式，取食液体食物的昆虫口器为吸收式，兼食固体和液体的昆虫口器为嚼吸式：其中吸食表面液体的昆虫口器为舐吸式或虹吸式，吸食寄主内部液体的昆虫口器为刺吸式、锉吸式或捕吸式。在这些类型的口器中以咀嚼式口器最为原始，其他类型的口器均由咀嚼式口器演变而成。

        （1）咀嚼式口器

        咀嚼式口器（chewing mouthparts 或biting mouthparts 或mandibulate mouthparts）由上唇、上颚、下颚、下唇与舌等5部分组成。主要特点是具有发达而坚硬的上颚，以嚼碎固体食物。

        无翅亚纲、直翅类、大部分脉翅目、部分鞘翅目、部分膜翅目成虫及很多类群的幼虫或稚虫的口器属于咀嚼式，其中以直翅类的最为典型。

        （2）嚼吸式口器

        嚼吸式口器（chewing-lapping mouthparte）仅为一部分高等膜翅目昆虫的成虫所特有，是兼有咀嚼与吸收两种功能的口器，其主要特点是下颚和下唇特化为可以临时组成吸食液体食物的喙。

        （3）舐吸式口器

        舐吸式口器（sponging mouthparts）是双翅目蝇类特有的口器。由基喙、中喙及端喙3部分组成。

        （4）刮吸式口器

        刮吸式口器（scratching mouthparts）见于双翅目蝇类幼虫。此类口器十分退化，外观仅见1对口钩。取食时，先用口钩刮食物，然后吸收汁液和固体碎屑。

        （5）虹吸式口器

        虹吸式口器（siphoning mouthparts）为鳞翅目成虫（除少数原始蛾类外）所特有，其显著特点是具有一条能卷由和伸展的喙，适于吸食花管底部的花蜜。

        （6）捕吸式口器

        捕吸式口器（grasping-sucking mouthparts）为脉翅目昆虫的幼虫所独有，其最显著的特征是成对的上、下颚分别组成一对刺吸构造，因而又有双刺吸式口器之称。

        捕食时，将捕吸器刺入猎物体内，注入消化液，进行肠外消化后再把消化好的物质吸入。

        （7）锉吸式口器

        锉吸式口器（rasping mouthparts）为缨翅目昆虫蓟马所特有，各部分的不对称性是显著的特点。蓟马的口器短喙状或称鞘状。

        有人认为这类口器是咀嚼式口器与标准刺吸式口器的中间类型。

        （8）刺舐式口器

        刺舐式口器（piercing-sponging mouthparts）为吸血性双翅目虻类所特有。

        （9）刺吸式口器

        刺吸式口器（piercing-sucking mouthparts）是取食植物汁液或动物血液的昆虫所具有的既能刺入寄主体内又能吸食寄主体液的口器，为同翅目、半翅目、蚤目及部分双翅目昆虫所具有，虱目的口器也基本上属于此类。

        具有刺吸式口器的昆虫取食时，主要靠肌肉的作用使口针交替进入寄主组织，接着分泌含有抗凝物质、消化液等的唾液，然后借食窦唧筒的抽吸作用吸食寄主的体液。

        4．足

        昆虫胸部的3对附肢都演变成足。

        （1）足的构成

       成虫的足由6节组成，节与节之间常有一两个关节相支接。

       基节（coxa）：是足基部的一节，常短粗，但捕食性的种类前足基节却很长，如螳螂和部分猎蝽的前足基节。

        转节（trochanter）：一般较小，基部与基节以前、后关节相连，端部常与股节紧密相连而不很活动。蜻蜓目的转节中部狭隘，似为两节。

        股节（femur）：又称腿节，常是足各节中最发达的一节，其基部与转节紧密相连，端部与胫节以前后关节相连。该节的发达程度与胫节活动所需肌肉有关。捕食性昆虫足的股节表面，特别是内侧常具有齿与刺。膜翅目细腰亚目的部分种类股节基部形成一个多少明显的拟转节，该构造又称第2转节。

        胫节（tibia）：胫节一般细长，与股节之间的双关节很发达，使胫节可以折叠到股节之下。捕食性的种类胫节内侧常具刺或齿，有些螳螂目、半翅目等昆虫的胫节具叶状突起；猎蝽科、姬蝽科昆虫前、中足胫节上具听器，能接受声音信息。

        跗节（tarsus）：跗节常由1-5个亚节（或称跗分节，tarsite 或tarsomere）组成。原尾目、双尾目、部分弹尾目和多数全变态昆虫的幼虫的跗节为1节，有翅亚纲的成虫及不全变态若虫或稚虫的跗节多为2-5节。同种昆虫各足跗节的亚节数可能不同。有些种类的跗节特化，如蜜蜂后足的第1跗节特别膨大，其上内侧具成排的梳刷花粉的毛刷，特称基跗节（basitarsus），而蜜蜂前足的第1跗节基部有一凹陷，与胫节末端的瓣状物地起构成了净角器（antenna cleaner），以清除粘在触角上的花粉等脏物。蝼蛄前足跗节各亚节特化为齿状，以适挖土。

        前跗节（pretarsus）：为足最末端的构造，除原尾目、部分弹尾目、部分全变态昆虫幼虫的前跗节还保留着单一爪的原始状态外，大部分昆虫的前跗节发生了不同形式的变化。

        （2）足的类型

        大部分昆虫的足是适于行走的器官，由于生活环境的不同，足的功能与形态出现了一些变化，根据其结构与功能，可把足分为不同的类型，常见的类型有8种。

        步行足（walking legs或ambulatorial legs）：为最常见的一类足，即便是某些特化类型的足有时亦能用于行走。步行足还有帮助捕食、清洁、抱握雌虫、攀缘等功能。有些学者还专门将虎甲、步甲、蜚蠊等能快跑的昆虫的足称为疾走足。

        跳跃足（jumping legs 或saltatorial legs）：股节特别发达，胫节一般细长，当股节肌肉收缩时，折在股节下的胫节又突然伸开而使虫体向前上方快速运动，如蝗虫、跳甲、跳蚤的后足。

        捕捉足（grasping legs 或raptorial legs）：基节多延长，股节发达，股节与胫节上多有相对的齿或刺而形成一个捕促机构，如螳螂、猎蝽等很多捕食性昆虫的前足。有些猎蝽的足并不特化，但它们能用前足蘸以植物的胶黏捕猎物。

        开掘足（digging legs 或fossorial legs）：较宽扁，股节或胫节上具齿，适于挖土及拉断植物的细根，如蝼蛄、金龟甲、蝉的若虫等土栖昆虫的前足。

        游泳足（swimming legs或natatorial legs）：稍扁平，具较密缘毛，形若桨，适于划水，水生昆虫的足（除有些种类的前足外）均不同程度的适应游泳的形态特化。

        抱握足（clasping legs）：较短粗，跗节特别膨大，具吸盘状构造，在交配时能挟持雌虫，如龙虱雄虫的前足。

        携粉足（pollen-carrying legs或corbiculate legs）：多毛，较宽扁，基跗节甚大，适于采集与携带花粉，如蜜蜂总科昆虫的后足。

        攀握足（clinging legs或scansorial legs）：又叫把握足、攀悬足、攀登足、攀缘足等，各节较短粗，胫节端部具一指状突，与跗节及呈弯爪状的前跗节构成一个钳状构造，能牢牢夹住人、畜的毛发等，如虱类的足。

        5．翅

       昆虫是动物界中最早获得飞行能力的类群，同时也是无脊椎动物中唯一具翅的类群，飞行能力的获得是昆虫纲繁盛的重要原因之一。

       绝大多数种类的成虫胸部都有两对翅。翅不是附肢结构，由翅芽（wing pod）逐渐发育形成的。翅芽是中胸和后胸近背面左右侧壁的扁平褶突。

        （1）翅的结构

        翅一般近三角形，所以有3缘3角：前缘、内缘、外缘和肩角、顶角、臀角。翅内有高度角质化的翅脉（vein），用来支撑纤薄的翅，翅脉为翅内小管，管周角质特别发达坚厚，借以增强翅的牢固性；同时翅脉也是神经、气管以及血液出入的通路。

        （2）翅的类型

        根据翅的形状、质地与功能可将翅分为不同的类型，常见的类型有9种。

        膜翅（membranous wing）：膜质，薄而透明，翅脉明显可见。为昆虫中最常见的类型，如蜻蜓、草蛉、蜂类的前后翅、蝗虫、甲虫、蝽类的后翅等。

        毛翅（piliferous wing）：膜质，翅面与翅脉被很多毛，多不透明或半透明，如毛翅目的翅。

       鳞翅（lepidotic wing）：膜质，因蜜被鳞片外观多不透明，如蝶、蛾的翅。

        缨翅（fringed wing）：膜质，透明，脉退化，翅缘具缨状长毛，如蓟马的翅。

       覆翅（tegmen）：革质，多不透明或半透明，主要起保护后翅的作用，如蝗虫、叶蝉类的前翅。

        半覆翅（hemitegmen）：臀前区革质，其余部分膜质，翅折叠时臀前区覆盖住臀区与轭区起保护作用，如大部分竹节虫的后翅。

        鞘翅（elytron）：全部骨化，坚硬，主要用于保护后翅与背部，如鞘翅目的前翅。

        半鞘翅（hemielytron）：又称半翅，其基部革质，端部膜质，如大多数蝽类的前翅。

       棒翅（halter）：又称平衡棒，呈棍棒状，能起感觉与平衡体躯的作用，如双翅目与雄蚧的后翅，捻翅目的前翅也可归入此类。棒翅与膜翅同源，有些在一定的条件下还可以变成膜翅，如果蝇的后翅。

        6．消化

       中华稻蝗的消化系统可代表一般昆虫的消化系统，消化管分为前肠、中肠和后肠3部分，由于来源不同，这3部分在组织学上有着显著的差别。前肠与后肠来源外胚层，都是体壁的内陷，因此内衬角质膜，称为内膜（intima），蜕皮时就像体表的外骨骼一样，也要脱换；中肠来源内胚层，因此无内膜。前、中、后肠都由单层上皮细胞构成，其外有一层由结缔组织形成的底膜，底膜外又有两层肌纤维。前肠和后肠内层为纵肌，外层为环肌，而中肠正相反，内为环肌，外为纵肌。中肠内还有围食膜（peritrophic membrane），这膜将食物和肠壁细胞隔开，防止后者受到磨损。吸食血液或其他液汁的昆虫无围食膜或有而很不发达。围食膜由中肠肠壁细胞内面的分泌物形成，主要成分为几丁质，能使消化酶和营养物质透过。中肠肠壁细胞只吸收透过围食膜的这些营养物质，即单糖、氨基酸和脂肪酸等。围食膜使用一段时间后，带着食物残渣通过后肠，从肛门排出，接着再产生新的围食膜。

        7．排泄

       马氏管是昆虫的主要排泄器官，由外胚层衍生而成，管的多少因种类而异，像中华稻蝗多到200余条，而大部分内翅类昆虫却只有4～6条；始终成偶数。蚜虫等少数种类则无马氏管。各条管的末端封闭，基端可能直接开口于消化管，也可能两条或多条汇合后再开口。管壁只有一层大型细胞，其外为底膜，底膜外还有环形、螺旋形以至纵走长形的肌纤维。大型细胞层内面无内膜，却有多数微绒毛。血液中的代谢废物即尿酸先进入大型细胞内，并在这些细胞本身所产生的几种酶的作用下，分解成尿囊酸、二羟醋酸和尿素等。这此尿酸衍生物都比尿酸本身易溶于水，因此就从大型的管壁细胞本身进入管腔中，最后到达后肠，与粪一起排出体外。

        8．循环与呼吸

       稻蝗的循环系统和呼吸系统都足以代表一般昆虫的这2个系统。

        9．感官

       昆虫具有十分发达的感受器官，这些感觉器官可分3类，即触觉器（机械感受器）、化感器和视觉器（光感器）。触觉器中最简单和最常见的是触毛（sensory hair = sensory seta），广布于昆虫身体的各个部位，能感受接触、气流和水流等任何压力变化的刺激。每根触毛由3个细胞构成即毛原细胞（trichogen cell）、膜原细胞（tormogen cell）和感觉细胞。毛原细胞的毛状突起矗露体表；膜原细胞包围毛原细胞，使之与上皮细胞隔开。感觉细胞伸入毛原细胞内，远端接触毛状突起的基部，近端则穿过体壁底膜成为感觉神经纤维，与神经中枢联系。当毛状突起受外界压力的影响而朝一定方位弯曲时，感觉细胞便产生电脉冲，将刺激通过感觉神经纤维而传导到神经中枢。蟋蟀等尾须上的听毛是触觉器的一种变型，其结构与触毛无多大区别，能感受声波刺激。中华稻蝗等的鼓膜听器也是触觉器的变型，它位于第一腹节的左右两侧，呈半圆形，上有一张薄膜，称为鼓膜（tympqnum），膜内顶撑着一群弦音感受器（chordotonql orgqn）。每个弦音感受器由3个细胞构成，冠细胞（cap cell）撑附在鼓膜的内面，围被细胞（enveloping cell）则包围感觉细胞的远端突起，突起不直接与冠细胞接触。感单眼大概只可感受光线强弱的变化，而复眼还可形成物像，是昆虫的主要视觉器。复眼共一对，着生在成虫头部左右两侧，其特点是有多个透镜。每个复眼由多数视觉单元即个眼（小眼）（ommatidium）组成。个眼数目因昆虫种类而不同，从几个到2万个以上。每个个眼包括折射器（dioptric apparatus）受纳器（recipient apparatus）2个主要部分，前者又包括透镜（lens = cornea）以及直接位于其下方的晶体（crystalline cone）。透镜双凸由透明的角质膜形成，为2个由上皮细胞特化而成的透镜细胞（corneagenous cell）所产生。每个个眼的透镜表面特称小眼面（corneal facet），多呈六角形。晶体也透明，由 4个大的晶体细胞（cone cell）形成。受纳器也就是小网膜（retinula），由7或8个视觉细胞（retinular cell）构成。每个视觉细胞近端部延长，穿过底膜，形成视神经纤维，多条纤维就束集成视神经。在小网膜中央，各视觉细胞相互接触的条状内棱称为视小杆（rhabdomer），是光线的感受区；每个小网膜的7或8条机小杆集合成柱状的视杯（rhabdom）。在电子显微镜下观察视觉细胞，可见视小杆由多数垂直于视杆长轴的微绒毛（microvilli）构成。个眼除上述两主要部分外，在晶体和小网膜周围还有用来遮挡光线的色素细胞（pigment cell）.一个视杆只能接受视野中所属个眼前方面对的一小光点，透过邻近个眼的任何光线都被色素细胞遮隔，不能焦聚在同一视杆上。复眼凸起呈半球形，各个个眼见到视野的不同部分，来自外部物体的光线通过透镜和晶体焦聚在视杆上，这些小光点的光强度因此各不相同，集合起来就成为由多数明暗不同的光点所组成的物像，很似节报上所刊登的照片。物像的正确与否，有赖于组成复眼的个眼数目。

        10．生殖与发育

        大多数昆虫行两性生殖，卵生，也有卵胎生的。有些昆虫用未受精卵进行生殖，称为单性生殖（或孤雌生殖），如蜜蜂等产下的受精卵发育成雌蜂（蜂王、工蜂），而未受精卵发育成雄蜂。蚜虫行周期性的孤雌生殖。棉蚜仅在冬季来临时，才产生雄蚜，进行交配，所产受精卵到第二年发育成雌蚜，从春季始，连续多代都进行孤雌生殖，所生新个体皆为雌虫。而且未受精卵在母体内孵化后产出子蚜，此现象为卵胎生。有的昆虫一个卵产生两个或