最近法国动画电影《昆虫总动员2——来自远方的后援军》上映,这部没有台词对白的影片,依靠现实和想象混合的完美比例以及恰到好处的配乐,记录了一对瓢虫在异国他乡“流浪和冒险”的故事,呈现出一个微观昆虫王国。 一路上,它们拼勇气,拼智慧,差点还拼了命,但最终化险为夷,迎来美好结局。 在现实世界中,昆虫有“生存指南”吗?它们有啥特点?和其他动植物与人类有啥关系?我们对此也很好奇,本期《海南周刊》想和大家分享电影《昆虫总动员2》和一些昆虫的故事,追随昆虫的脚步,从不同角度看看昆虫的微观世界。 看电影,当然要先找准主配角。在《昆虫总动员2》中,担纲“主角”的分别是:大小两只瓢虫、一只黑蚂蚁,还有一只小蜘蛛。 4个人……不对,是4只虫子共同经历了一段冒险旅程—— 大小瓢虫为帮好友黑蚂蚁逃脱红蚂蚁的堵截,不幸从法国“非法移民”到了加勒比海一处名为“瓜德罗普”的陌生岛屿,在那里,它俩从“敌军”螳螂、大蜘蛛的魔爪中逃脱,并结识了“友军”——当地瓢虫和毛毛虫,协力赶走入侵它们家园的人类。最后,小瓢虫为了爱情驻留异乡,大瓢虫则搭上黑蚂蚁和小蜘蛛前来救援的航船,顺利回归家乡。 瓢虫。周反美 摄
瓢虫、蚂蚁、螳螂、毛毛虫,这些都是我们日常生活中常见的昆虫。实际上,作为无脊椎动物中唯一有翅的动物,也是最早在陆地上飞行的动物,昆虫的“地球年龄”要比人类古老得多。 毛毛虫属于昆虫纲鳞翅目昆虫的幼虫。鳞翅目成虫为蝶类或蛾类。高高 摄
“如果把动物发展史10亿年缩为1天,那么昆虫大约在14点24分出现(4亿年前),人大约在23点55分41秒出现(300万年前)。昆虫的出现要早于人类许多年。”中国热带农业科学院椰子研究所副研究员阎伟长期关注和研究昆虫,他以时间浓缩打比方说道。 据阎伟介绍,4亿年前原始昆虫已出现,有翅昆虫在3.5亿年前的石炭纪已形成,人们曾发现一种原始蜻蜓化石,其翅展可达70厘米。到了昆虫进化的成熟期,也就是0.7-2.25亿年前中生代的白垩纪,已大量形成昆虫纲的现存科,进入属、种的分化。
龟甲虫。周反美 摄 “生物界现已鉴定和已知的昆虫有100多万种,昆虫纲共分为32个目,主要有8个目,常见的如鳞翅目、鞘翅目、双翅目等。”阎伟举例解释,像蝴蝶、蛾属于鳞翅目,甲虫属于鞘翅目,蝇类则属于双翅目。 在这蓝色星球上,昆虫不仅经历了上亿年的冗长时光,还繁衍出了庞大的“家族”。可以说,昆虫种类繁多、数量大、分布广,是地球上最兴旺发达的动物类群。 对此,中国科学院植物生理生态研究所上海昆虫博物馆馆长殷海生的形容更贴切,他指出,昆虫是整个自然界当中的“三最生物”:种类最多、数量最大、分布最广。 首先是种类最多。殷海生以一组数字来说明:在现已发现的物种里,动物有140万种左右,其中昆虫有100万种左右,占到整个动物种类的60%以上。但其实地球上还有将近1000万种(估计数值)昆虫没有被发现,所以人类对昆虫的了解只有1/10。 黄猄蚁。周反美 摄
其次是数量最大。一个蚂蚁巢或白蚁巢,正常情况下有几万个个体;大一点的,甚至几十万个个体。我们常说的“千里之堤,毁于蚁穴”,就是在说数量大。 还有分布最广。昆虫可以分布在很多地方,比如高山上、水面上、土壤中、树木里等等,各种地方都有昆虫的存在。 昆虫“家族”如此庞大,主要是与6个方面的因素影响有关,如:有翅能飞翔、食源广、繁殖力惊人、全变态与发育阶段性、体躯较小、多变的自卫能力与较强的适应能力等。 即使昆虫千千万万,但都离不开一些共同特点。 “昆虫的成虫,都会有一对触角、二对翅和三对足。简言之就是‘一、二、三’,这是它们主要的形态特点,也是共同特点。”阎伟介绍说,根据这一特点,可以清晰地分辨出昆虫之别,比如我们常认为蜘蛛是昆虫,实际上这是一种误解,它有四对足,并不属于昆虫纲,而是属于蛛形纲的物种。 按照“一、二、三”特点分析,那蚂蚁属于昆虫,为啥它没有翅膀呢? “其实蚂蚁并非没有翅膀,只是退化了,在婚飞时(指交配繁殖阶段)就会出现。”阎伟解释,像蝇类也出现了演化情况,现在的蝇类乍看上去并没有两对翅,但其实它们的前翅演化成了平衡棒,而后翅则保留,履行飞行功能。平衡棒和后翅相互配合的结构,赋予了蝇类强大的飞行能力,人类社会还通过仿生借鉴和应用了这一结构,改进飞行器的飞行功能。 泥蜂。海南日报记者 苏晓杰 摄 说到飞行能力,在《昆虫总动员2》中总能力挽狂澜的大瓢虫,同样掌握着高超的飞行技巧。在闯荡途中,它不仅可以匀速扇翅低空“巡航”,还可以高速震动翅膀产生小型空气漩涡使自己处于悬飞状态,甚至遇到危险时还会加速“挂挡”拖着同伴逃离现场,可以说是飞行技能满分。 昆虫王国里从不缺乏卓越的“飞行家”,蜻蜓是其中之一。这一属于昆虫纲蜻蜓目的昆虫,一般生长于川溪河流、湖沼湿地等环境中。 对海南而言,蜻蜓目昆虫是丰富自然遗产的重要部分,它们是主要的昆虫捕食者,对调节其所处生态系统中水生和陆生昆虫的数量起着重要作用。 《蜻蟌之地——海南蜻蜓图鉴》中介绍,在蜻蜓分类里,大体上分为束翅亚目和差翅亚目,还有一类间翅亚目,是古老的孑遗物种,近缘种和分布地区都很有限。 根据记录,海南的蜻蜓和豆娘超过160种,其中共有臼田裂唇蜓、五指山副春蜓、露兜叶山蟌、海南棘尾蟌、丽拟丝蟌等22个蜻蜓目特有种。图鉴介绍,一些海南特有和特别的种类,例如丽拟丝蟌和白尾野蟌,在岛上较为常见并且广泛分布。 蜻蜓的生命周期,与其他昆虫并无多大区别,都相对较短。 “昆虫一个世代的繁殖过程,一般要经历卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段,这属于完全变态;其余有些昆虫不经历‘蛹’阶段,这则属于不完全变态。”阎伟介绍,昆虫的生命周期都比较短,多为几个月到一年左右的时间,目前已知寿命最长的昆虫是原生于北美洲的十七年蝉,相对于其他昆虫,它有着漫长的生命周期。 根据资料记录,海南森林昆虫25目334科5842种,另有蛛形纲3目20科341种,总计28目354科6183种。但这只是有关森林昆虫的统计,记者在采访中了解到,由于缺乏全面的调查和统计,目前对海南昆虫全部种类情况仍不清楚。 缘蝽。海南日报记者 苏晓杰 摄 “海南昆虫种类丰富度不低,一般而言,低纬度、低海拔地区的昆虫种类丰富度,要高于高纬度、高海拔地区。”阎伟分析说,这与地区的气候条件、食源条件有关。 昆虫对合适的环境条件嗅觉灵敏,一处“风水宝地”常同时被多种昆虫相中。例如,在海南,一棵椰子树上分布的昆虫不下50种,树根分布有二疣犀甲,树干有红棕象甲,新叶上则分布椰心叶甲,老叶上是椰子织蛾,以及还有粉虱、蚧壳虫、蜂等等,这些昆虫在同棵椰子树上各自“分据一隅”,互不干扰。 “虽然是在同一棵树上,但它们有不同的生态位,形成相对和谐的状态。”阎伟介绍说,昆虫与植物或昆虫与昆虫之间,分别存在互利共生、偏利共生、危害三种关系。 此外,在人与昆虫的关系中,昆虫常会被区分为益虫、害虫和中性虫,从利用昆虫方面还可划分为农业昆虫、药用昆虫、食用昆虫、工业昆虫和文化昆虫等等,但这只是从人类视角进行划分的,昆虫在生态系统中并不区分益害,因为在生物链和生态环境中,昆虫扮演着为植物授粉、动物尸体分解、土壤处理等多样“角色”。 在生态链上的角色定位,让不少昆虫练就了“独门功夫”,诸如蜻蜓有高超的飞行技能、毛毛虫有毒刺“辣手”、蜜蜂有蜇人倒针、蚂蚁有团结协作的“队友”、甲虫有使不尽力气的大力士……这些“绝技”,无一不是它们“居家旅行”的必备技能。 昆虫的复眼结构视力极好,可上下前后看而不必转头。图为东方蜻蜓。海南日报记者 苏晓杰 摄 像蝇类和蜻蜓类等昆虫,拥有着重要视觉器官——复眼,它们眼睛又大又鼓,复眼由多个小眼重叠组成,视力极好,可以不转头就能完成上下前后察看的动作,极限扩大视野。同样喜欢在眼睛上做文章的,还有菜青虫和“网红”夹竹桃天蛾幼虫等,它们都长有酷似眼睛的斑点,即为拟眼斑,其主要是用于装装样子,吓唬食虫鸟类。 蛾子幼虫。周反美 摄 另外一些昆虫,则擅于在自身“外在”上下功夫。枯叶蝶、竹节虫是该行列的杰出代表。 枯叶蝶形如一片叶子,可以让自己巧妙地“隐身”于自然环境中,难以分辨;而竹节虫骨骼清奇的姿态,则和树枝无二异,轻易达到伪装遁形的效果。像这类昆虫的拟态智慧,为人类军事科学带来了启发。 假如觉得这些技能不够“惊艳”,那可以了解一下屎壳郎的故事——这黑乎乎的虫子可是昆虫中的“天文学家”。一直以来,屎壳郎在倒推粪球的情况下如何走对回家路线的疑问,让不少人感到困惑,后经过昆虫学家和天文学家等跨学科研究人员的合作研究发现,屎壳郎之所以倒着行走还能走对路,是因为它们能够结合星象特征,从而判断方向,来辨认自己前进的方向。 金花虫。海南日报记者 苏晓杰 摄
“人们从昆虫世界中能学习到很多智慧,了解它们,或者就可以找到一条打开自己不同视野的道路。”近几年,阎伟受邀在海口、文昌等市县为部分中小学校学生做昆虫知识科普授课,这是他最大的感受和收获之一。 昆虫小知识 昆虫出现时间 4亿年前 原始昆虫出现 3.5亿年前的石炭纪 有翅昆虫已形成 0.7-2.25亿年前 中生代的白垩纪 昆虫进化的成熟期,大量形成昆虫纲的现存科,进入属、种的分化 昆虫的主要形态特点 ■头部(感觉和取食中心) ■胸部(运动中心) ■腹部(生理和生殖中心)三个体段 昆虫成虫的主要形态特点 1对触角 2对翅 3对足
昆虫一个世代的繁殖过程 卵 幼虫 蛹 成虫 四个阶段 从人们利用方面,昆虫可划分为 农业昆虫 药用昆虫 食用昆虫 工业昆虫 文化昆虫 数读昆虫 已发现的昆虫有100万种左右 占整个动物种类的60%以上 25目334科5842种 3目20科341种 28目 354科 6183种 但由于缺乏全面的调查和统计,目前对海南昆虫全部种类情况仍不清楚 (制图/孙发强) 本报道首发于2019年9月2日的《海南日报》,系原文原图分享,感兴趣的读者记得收藏哦。 |
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