昆虫社会
无论是行为的复杂性还是学习能力,孤独的黄蜂和蜜蜂和群居黄蜂或蜜蜂是平等的。然而,群居昆虫已经发展出一种劳动分工其中成员必须在适当的时间做要求的工作。如果一个社会要取得成功,它的需要必须传达给每个成员,而这些成员必须采取相应的行动。这些需求可以通过现有个体行为的临时改变来满足,或者它们可能导致不同种姓中个体数量的发展变化(例如,新的女王、男性、工人或士兵)。通常,行为和发育的变化都是由信息素,化学信使传达从一个群体成员到另一个群体成员的信息。
昆虫社会是一个庞大的家庭,所有的个体都是一个雌性的后代。在蜜蜂单一女王在蜂房里分泌一种信息素被称为女王的物质(氧癸烯酸),被工蜂吸收,并通过分享食物在整个殖民地传播。只要蜂后物质存在,所有成员都被告知蜂后健康。如果工蜂被剥夺了蜂王物质,它们会立即建造蜂王细胞并喂养幼蜂幼虫有一个特别的唾液分泌被称为蜂王浆这就产生了新的蚁后。
都是白蚁和蚂蚁物种黄蜂和蜜蜂是唯一具有真正群居物种的昆虫类群。然而,还有许多其他物种在个体之间表现出较小程度的相互作用。
生态
陆生昆虫
昆虫以各种有机物质为食,它们的进食方式和消化已作相应修改。主要的气候危害面对陆地昆虫的是温度极端和干燥。不同的物种在不同的最佳温度下功能最佳。如果环境太热,昆虫就会寻找凉爽、潮湿、阴凉的地方。如果在大热天暴露在阳光下,昆虫会将自己的身体表面尽量暴露在热量下。如果环境太冷,昆虫就会呆在阳光下取暖。许多蝴蝶必须展开翅膀,像太阳能收集器一样将巨大的表面暴露在阳光下,以温暖飞行肌肉才能飞行。许多飞蛾在起飞前可以通过振动翅膀或“颤抖”来提高体温。以这种方式产生的热量守恒头发或者在身体周围保持一层绝缘层的鳞片。飞行的最佳肌肉温度为38至40°C(100至104°F)。
在极冷的天气里,昆虫的危险是被冻住,在高纬度地区过冬的昆虫被称为耐寒昆虫。一些昆虫(例如,一些毛毛虫和水生动物蚊幼虫)容忍冰的形成在体液中,虽然细胞内容物很可能不结冰。然而,对大多数昆虫来说,抗寒性是指抗冻性。这种阻力的部分原因是积累了大量的甘油作为一种防冻剂,部分原因是血液中的物理变化导致过冷温度远低于冰点没有血液冻结的水。
防止水分流失是陆地生物的另一个重要方面环境.所有昆虫都有一个蜡状的(脂质)涂层的外表面外骨骼防止体壁水分流失。此外,大多数陆生昆虫也有适应避免呼吸和浪费造成的水分流失消除.
水生昆虫
在水生栖息地生活所需要的主要变化包括为了游泳而改变腿和为了呼吸而适应。大多数水生昆虫用第二对或第三对(或两对)腿游泳。在某些情况下,远端(远离身体的)腿段可能只是被压平,用作桨。在其他情况下,这些节段上有一排活动的毛发,它们在向前划水时折叠,以减少阻力,然后向外延伸,在大力划水时形成桨状的表面。有些动物,比如水黾(水黾科),细长的腿让它们可以在池塘和溪流的表面“行走”。
为了呼吸,一些昆虫只是浮到水面,将大气中的空气吸入它们的气管系统。蚊子幼虫只使用在呼吸系统顶端打开的最后一对腹气门虹吸.水甲虫(例如,Dytiscus)已将后翅上的保护鞘(鞘翅)与后翅之间的空间腹部进了一个储气室。呼吸空气的昆虫可以通过在体表的毛发中捕获空气来延长被淹没的时间。这层空气薄膜起物理作用吉尔使从水中摄取氧气成为可能。水生动物的其他适应环境发生在幼虫获得他们所有的氧气直接从水里。在蠓幼虫中,数量丰富导管(呼吸管)接触整个薄角质层。毛翅蝇(Trichoptera)和蜉蝣(蜉蝣目)幼虫在腹部或胸腔.在蜻蜓幼虫的鳃在直肠内,水通过泵进泵出肛门,而豆娘有直肠外鳃。
远离敌人
昆虫可能推导出一些保护角质或皮革角质层,但也可能有各种化学防御。一些毛毛虫有特殊的刺激性毛发,这些毛发分解成带有倒刺的碎片,其中含有一种毒素有毒的一种能引起强烈瘙痒的物质,可以防止许多瘙痒鸟.
许多昆虫的真皮腺体在角质层上释放驱虫剂或有毒分泌物,而其他昆虫则受到持续存在于血液和组织中的毒素的保护。这种毒药通常来自昆虫赖以为生的植物。在许多膜翅目动物(蚂蚁、蜜蜂、黄蜂)中,雌性生殖系统中的附属腺已被改造以产生有毒蛋白质。这些毒药,注入神经系统的猎物瘫痪它。在这种状态下,猎物是捕食者的食物黄蜂幼虫。膜翅目动物,包括蚂蚁、黄蜂和蜜蜂,也用刺来自卫。
隐蔽是昆虫的重要保护手段。对一些人来说,这可以通过简单地隐藏在石头或树皮下来实现树.然而,许多物种依赖于某种形式的保护颜色.保护色的形式可能是伪装(神秘的颜色)昆虫融入它的背景。许多昆虫的颜色复制特定背景的异常细节。竹节虫(Carausius)可以通过移动表皮细胞中的色素颗粒来改变自己的颜色,使其与背景颜色相匹配。一些毛毛虫也有对背景做出反应的模式,尽管这些模式是不可逆的。像毛毛虫这样依赖隐秘颜色的昆虫,通常会把这种颜色和僵硬的死亡姿势结合起来。
另外,具有良好化学防御能力的昆虫通常会表现出引人注目的警告(警示性)颜色。实验证明,鸟类等捕食者很快就学会了将这种颜色“标签”与令人作呕或危险的猎物联系起来。最后,没有令人作呕的昆虫可以通过模仿-形成了一种明显的颜色图案,类似于在令人厌恶的物种中发现的颜色。
人口管理
限制昆虫种类数量的因素很复杂。谷物甲虫种群在容器中的实验研究小麦证明如果加入第二个物种,复杂性会增加。对于自然栖息地的昆虫,竞争不仅对他们自己的物种,而且对许多其他物种,生存的障碍变得越来越大。物种的专业化在一定程度上减少了物种间的竞争利基市场或其他昆虫无法竞争的栖息地。
以前,关于数量是否总是依赖于密度(即受物种本身密度的限制),或者灾难性的行为,特别是变幻莫测的天气,是否是最重要的,引发了争议。从那时起,人们普遍认为,控制数量的最终因素是物种内部对食物和其他需求的竞争。然而,在许多情况下,在争夺食物的竞争变得激烈之前,数量就会因外部因素而减少。一个物种内部的竞争通常会因批发而减少迁移去新的地方。迁徙可以通过主动飞行进行,或者像蚜虫和蝗虫一样,主要由风引导。调节种群的另一个重要因素是平衡多态性在物种中,具有特定特征的个体的流行率根据的作用而变化自然选择作为国家的环境的变化。
形式与功能
外部特征
角质层
这种昆虫被角质层覆盖,角质层是由一层表皮细胞形成的惰性物质。它主要由几丁质这是一种碳水化合物,也被称为聚乙酰葡萄糖胺骨质一种由…组成的坚硬物质蛋白质晒黑的醌类.角质层,它的外层有一层防水蜡防止水分流失蒸发,也可作为骨架其中肌肉均附呈。像毛毛虫这样的昆虫,其角质层柔软而有弹性,其骨架属于静水型。在这种类型中,体液压力由肌肉维持张力在体壁之下,为参与运动的肌肉提供必要的坚固性。在身体坚硬的昆虫中,角质层是由坚硬的区域组成的骨片由柔性关节连接。在头部后部和胸部,硬的角质层的长入,被称为嵴,提供了一种肌肉附着的内部骨架。
昆虫的颜色部分取决于颜料融入角质层。然而,最重要的色素通常出现在角质层以下的表皮细胞中。在蝴蝶和飞蛾中,色素可能沉积在覆盖翅膀的扁平毛发或鳞片上。一些最鲜艳的昆虫颜色不是色素沉着的结果,而是由翅鳞片表面或角质层本身的细纹(沟槽或凹坑)产生的物理干涉色。
头
昆虫的祖先很可能拥有由许多相似的部分组成的身体,只有神经系统的微小聚集前(头)。这些原始昆虫祖先可能看起来像现代昆虫蜈蚣身体的每一节上都有一对附属物,但没有发育良好的头部。在今天的昆虫中,原始的部分被分为三个区域,即头部、胸部和腹部。
最初的六个原始节段融合形成头部,这些节段的附属物被修饰成触角,承载着许多感觉器官和口器把食物送到嘴里。眼睛也突出地长在头上。大多数昆虫的口器,适于咀嚼,由几个部分组成;在上唇或唇唇后面是一对硬齿下颚.它们后面是一对称为first的结构上颌骨,每一个都由一个叶片状的系带,一个帽状盔瓣和一个分节的触须组成轴承感觉器官。成对的第二上颌部分融合在中线形成下唇,或唇.有时中间呈舌状结构,称为舌喉咽,从口腔底部升起。
昆虫的口器有显著的变化,反映了特定的进食方法。双翅目(真蝇)提供了有益的例子。在原始的吸血蝇中(例如,赤眼蜂)马蝇Tabanus),下颌骨和上颌骨形成锯齿状的刀片,穿过皮肤和血管宿主的动物.的上咽部和下咽部是细长的和有凹槽的,当它们相对时,它们形成一个用来吸血的管子。舌状的唇是用来吸液接触液体。双翅目鸟类口器有两个方向的进化。在蚊子(库蚊科)下颌骨,上颌骨,上咽部和下咽部已经变成非常纤细的细刺,形成一个细束,用于刺穿皮肤和进入血管。唇部,拉长和深沟槽,仅作为一个鞘为花蕊束。在家蝇苍蝇座然而,下颌骨和上颌骨已经丢失;舌头状的唇只保留下来,用于在暴露的表面上进食。某些与苍蝇座重新获得了吸血的能力;然而,由于它们失去了下颌骨和上颌,一种新的吸血机制已经发展起来。唇齿的进化是为了切割皮肤,而唇本身是插入组织的。的稳定的飞行Stomoxys有这样的安排。在采采蝇舌蝇,阴唇变成了一个精细的针状结构,通常由失去的上颌骨触须形成的鞘保护。
其他口器组件的修改口器提供了跳蚤(虹吸翅目),植物吸吮昆虫(同翅目),吸血昆虫(异翅目),蜜蜂(膜翅目)和花蜜喂养蝴蝶(鳞翅目)的切割和吸吮口器。