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关于蚕宝宝,那些你知道的和不知道的事儿(续篇)

 gxzenggx 2019-05-23

第二部分

在课堂教学过程中,以及饲养和观察家蚕的实践活动之前、之中,学生们常常会对家蚕的方方面面产生很多好奇、很多疑问,也往往会有很多误解,其实,作为生物教师的我们,对家蚕也未必能做到非常了解呢!比如……

1. 家蚕幼虫只能吃桑叶?

那你可就小看蚕宝宝了!家蚕并非单食性昆虫,而属寡食性昆虫。除取食桑叶外,也可取食同属桑科的柘树、构树、橙桑、薜荔、蔓榕,菊科的蒲公英、莴苣、裂叶山莴苣、剪刀股,榆科的榆、榔榆,山茶科的茶,以及桔梗科的沙参等植物[1]。北魏贾思勰的《齐民要术》中就有“柘叶饲蚕,丝好,作琴瑟等弦,清鸣响徹,胜于凡丝远矣”的记载。另外,现在还可以买到人工配制的家蚕人工饲料来喂养蚕宝宝。不过,天然新鲜、营养丰富的桑叶仍是蚕宝宝的最爱哦!

桑叶的几种常见外形

柘树(网络图片)

2. 蚕宝宝的眼是“头部”两侧的小黑点,还是身体前端的2个半球形结构?

答案是:都不是!虽然这2个部位看起来像极了蚕宝宝的眼,但是,你被你的眼睛欺骗了。你看到的所谓“头部”,其实根本不是幼虫的头部,而是幼虫的胸部,它两侧的那2个小黑点,实际上是位于第1胸节两侧的气门,如果仔细观察,在幼虫腹部两侧,还可以发现8对同样外形的气门,它们的内侧连通气管,因此相当于幼虫的“鼻孔”。而幼虫身体前端的2个褐色(幼蚕时期为黑色)的半球形结构,初看确实很像幼虫的复眼,但实际上,它们是2片着生有刚毛的骨质壳片,叫做颅侧板。被颅侧板覆盖的部位才是家蚕真正的头部(蚕宝宝的头好小啊!)。

那么,蚕宝宝的眼究竟在哪里呢?原来,它们的眼是体积很小很小的单眼,分布在2片颅侧板的侧面下方,左右各6个。其中5个单眼大体呈弧形排列,第6个体积最小,大致位于该弧形内侧的中心位置,需要仔细辨别或借助放大镜等工具才能观察清楚。单眼虽多,但却结构简单,无法识别物体,只能感知光线的强弱。待幼虫变态羽化为蚕蛾之后,单眼便不复存在了,取而代之的是2个半球形的复眼,这是家蚕幼虫期与成虫期的重要区别之一,充分体现出家蚕的发育过程为完全变态发育。

3. 家蚕一生只蜕4次皮?

那可不一定哦!家蚕在幼虫期一般蜕皮3-5次,其中以蜕皮4次的品种最为常见,因此便产生了“家蚕一生共蜕4次皮”的常见说法。然而,这4次其实只是家蚕在幼虫期的蜕皮,而在幼虫化蛹以及由蛹羽化为蚕蛾时还有2次蜕皮呢!不过,由于这2次蜕皮发生在蚕茧内部,所以大家往往并不了解。这样看来,倘若以幼虫期蜕皮4次来计算的话,家蚕一生的蜕皮次数应为6次。而对于幼虫期蜕皮3次、5次的家蚕,其一生的蜕皮次数则相应为5次、7次。

4. 家蚕幼虫蜕皮后,在身后留下的“皮”就是完整的外骨骼?

不是的。家蚕幼虫期蜕掉的皮,分为2个部分,留在身后的“皮”只是胸、腹部的外骨骼,而头部的外骨骼会与其他部分分离,掉落在头部下方,往往需要仔细观察才能发现。不过,当化蛹蜕皮及羽化蜕皮时,头、胸、腹部的外骨骼就不再分离,而是连为一个整体蜕去了。

幼虫蜕皮,示头部外骨骼掉落

化蛹蜕皮(视频已加速,速度为正常速度的6倍)

5. 家蚕在眠期、蛹期一直不吃不动,它们只是在“睡觉”吗?

只顾睡觉?那怎么行!家蚕幼虫每次蜕皮之前的“眠”,以及整个蛹期,表面看起来不吃不动,实际上身体内部都在发生重要变化:当幼虫入眠时,由上皮细胞特化而成的15对蜕皮腺会膨大,分泌和释放蜕皮液到新旧表皮之间,溶解旧的内表皮,从而为蜕皮做准备。进入蛹期之后,家蚕体内更是时刻都在进行着剧烈的变化,家蚕要把幼虫期的组织器官加以破坏、改造并发育为成虫的组织器官[1],正是这种大规模的改造和重建才使家蚕得以完成从幼虫到成虫的转变,从而实现完全变态发育。这可真是“表面风平浪静,内部波涛汹涌”啊!

6. 家蚕只在结茧时才会吐丝吗?

你如果这样问,我猜你很可能是没养过蚕。家蚕在整个幼虫期都有吐丝行为,只是丝的作用和丝的量有区别。幼虫平日吐出的少量丝,就如同幼虫的“保险绳”,有防止幼虫跌落的作用;幼虫在每次就眠之前,也会吐出少量丝,将腹足固定在蚕座上,使眠中的蚕体不易脱落,也利于蚕体从旧皮中顺利蜕出。家蚕只有在结茧时才会大量吐丝。

7. 如果剪破蚕茧,蚕蛹会不会死掉,或者无法羽化成蛾?

咱们真的不用为它们担心!吐丝结茧是家蚕在长期进化过程中形成的一种在蛹期进行自我保护的本能。蚕丝一旦吐出凝固成形,便与蚕的身体再无关联,因此,蚕茧只相当于蛹的“房子”,剪破蚕茧,蚕蛹实际上毫发无伤,仍然会正常羽化成蛾。

8. 家蚕羽化成蛾之后,是用口器咬破蚕茧钻出来的吗?

还真不是!蚕蛾是根本无法咬破厚厚的蚕茧的。它之所以能破茧而出,是因为在变态期间,其下颚和中肠会分泌溶茧酶,羽化时,蚕蛾从口腔吐出含有溶茧酶的弱碱性液体(可参看上文第4条的羽化视频),湿润蚕茧头端茧层并溶解粘着茧丝的丝胶及部分丝素,使丝分离,然后用胸足拨开已松解的茧丝[1],形成一个孔,再从孔中钻出。

蚕蛾利用溶茧酶松解茧丝后破茧而出

9. 蚕蛾羽化后一直不吃不喝,是不是因为变态之后没有口器了?

我们的蚕蛾童鞋还是有口器的,只不过口器已经显著退化,所以无法完成取食功能了(好悲催!)。蚕蛾口器也由上唇、上颚、下颚、下唇4个部分组成(看似与幼虫口器一样嘛!),但只有下颚较发达,且与幼虫下颚的结构、功能不再相同,蚕蛾的下颚只是1对具有分泌作用的白色囊状体,是溶茧酶的分泌部位之一,且在化蛾之后逐渐萎缩[1]。

10. 蚕蛾交尾后,雄蛾就随即死去了!

这种说法非常普遍,但事实并非如此。虽然蚕蛾的唯一使命就是完成生殖,但是,交尾产卵后,无论雄蛾还是雌蛾都不会立即死去,而是待幼虫期积累的营养物质消耗殆尽之后才会自然死亡。一般来说,蚕蛾的寿命为7d左右,雄蛾的寿命比雌蛾稍短,温度、湿度、光照等环境条件都会对蚕蛾的生存时间产生影响[2]。

参考文献

[1] 冯丽春,沈卫德.蚕体解剖生理学.北京:高等教育出版社,2015:9-48

[2] 崔为正,王彦文,王洪利等.关于家蚕蛾生存时间的研究.河北林学院学报,1996,11(3~4):283-286


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