邱宝利教授在演讲中
文/图 金羊网记者 李钢 实习生 王怡然 通讯员 杨帆
昆虫遍布生活中的各个角落,它的“易容术”通常让人们无法察觉到它的存在。小小昆虫大有乾坤,它是自然界最大的类群,对生态环境和人类文明产生了深远影响。
近日,第54期珠江科学大讲堂在广州市第四中学高中部举行。华南农业大学邱宝利教授带领现场师生共同了解昆虫与人们生活之间的关系。
确认过眼神,你不是昆虫!
“我们的日常生活中,有哪些昆虫?”邱宝利的一个问题引得现场热烈讨论。“蜘蛛!蚯蚓!蟑螂!……”台下的同学们纷纷喊出自己的答案,直到邱宝利在大屏幕上投放出一张张清晰可见的昆虫图片,同学们的注意力才转移到台上。
“好可怕!快看它的触角!这只虫子怎么没见过?”同学们的讨论越来越热烈,邱宝利随之解开了昆虫的谜底。“昆虫的身体分为头、胸、腹三部分,2对翅、3对足。”依据这个辨别方法,蜘蛛并不是昆虫,它有八条腿、四对足。蝎子、螃蟹、蚯蚓、还有人们喜爱吃的虾,都不是昆虫。蜡蝉、盾蝽科、斑翅蝗科……同学们看着这些陌生的昆虫面孔,仿佛这些小动物离自己十分遥远。
据邱宝利介绍,从赤道到两极,从海洋、河流、湖泊到沙漠,从高山之巅到深层土壤,从户内到户外,地球上所有角落几乎都有昆虫栖息。昆虫距今已有3.5亿年的历史,是动物界最为繁盛的类群,估计全球有1000万种,记载有100万种,中国有60万-100万种,记载约7万种。昆虫还具有同种个体数量大、分布广的特点。
专家细数昆虫6条生存之道
众所周知,恐龙曾经是地球上最大的动物,分肉食性和植食性两种,但现在恐龙都已灭绝,大熊猫也十分珍贵,而昆虫却有1000万种。“为什么昆虫在地球上这么繁盛?”邱宝利总结为6个原因:有翅能飞、繁殖力强、体小势优、取食器官多样化、具有变态与发育阶段性、适应能力强。
据邱宝利介绍,昆虫平均可以产四百到五百个后代,像苍蝇,它可以产几千个后代,所以它的繁殖力是非常强的。昆虫取食的器官多样化如何理解?家蚕是吃桑叶的,属于咀嚼式取食,还有的昆虫人们见不到它吃叶片,因为它会把自己的口针扎到叶里去吸取汁液,昆虫有的是吃叶的,有的是吃根的,有的是吸食植物汁液的,这样可以减少它们之间的竞争,有利于昆虫更好地繁衍后代。
“昆虫是怎样长大的?”邱宝利讲道,昆虫的生长发育可分为完全变态类型和不完全变态类型两种。拿蝴蝶来举例子,蝴蝶的成虫会产卵到叶片上,这个卵孵化出来以后会变成幼虫,再经过几次蜕皮它会变成蛹,再羽化就变成成虫,这样一个过程叫做完全变态类型。
腐食性昆虫多为环保功臣
根据昆虫取食的食物性质不同,可将昆虫分为植食性、肉食性、腐食性和杂食性等几大类。邱宝利指出,像菜粉蝶等多食植物活体的昆虫多为害虫,而以其他昆虫或动物为食的捕食性和寄生性昆虫都为有益昆虫,例如七星瓢虫、亮腹釉小蜂等。被称为环境保护功臣的昆虫属腐食性,大多指以动物的尸体、粪便或腐败植物为食,例如蝇、埋葬甲、舍蝇等昆虫。
为了方便大家理解,邱宝利以屎壳郎为例进行说明。屎壳郎是典型的腐食性昆虫,吃动物的粪便。屎壳郎怎么把粪便滚成一个粪球?它首先是用爪子把要滚的地方先扫一扫,因为它要吃里面的有机质,把粪便压扁压结实,用后腿来蹬成一个小球,然后越滚越大,甚至比它自己还大。“大家知道吗?雄性屎壳郎去追求雌性屎壳郎的时候送的就是粪球,这就相当于它们的好吃的。”说到这,全场笑声连连。
专家解读昆虫通讯的秘密
昆虫之间特别是同种个体之间的交往主要是通过个体间相互传递信息即通讯手段而得以实现的。昆虫的通讯包括化学通讯、听觉通讯、视觉通讯、行为通讯和触觉通讯等方式。邱宝利强调,通讯行为在昆虫寻食、捕猎、集群、报警和求偶等过程中起着十分重要的作用。
“生活中人们常见的动物行为,其实都是在传递信息。”邱宝利介绍到,马蜂蜇人大家都知道,被蜇后人们的第一反应往往是立即去拍它,这就很快会遭到成群马蜂的围攻,其实被拍期间马蜂已经向周围同伴传递了信号,所以大家如果不小心被马蜂蜇了,不要去拍它。
人们一直以来将“勤劳的小蜜蜂”挂在嘴边,其实蜜蜂是在忙着通讯。据了解,蜜蜂的声音指示距离、舞蹈指示方向。蜜蜂舞蹈时产生声音的持续时间与饲料距离呈线性关系,蜜蜂舞蹈直线爬行时头朝上,表明蜜源与太阳同一方向;蜜源与太阳成一定角度时,蜜蜂直线爬行时头顺时针或逆时针偏。
“叫得响的蚊子不咬人,这是大家经常听到的民间谚语。”邱宝利指出,这个现象可以用科学知识去解释。蚊子通过声音实现通讯,国内有人研究过八种蚊虫的翅振频率,不同种类、不同性别均不相同。八种蚊虫的翅振声频可达433-572赫兹,雄性明显高于雌性,而雄蚊是不咬人的。如何防蚊?有一条很简单的技巧:把家里能装水的器皿全部清洁一番即可,因为蚊子的卵是产在水里面的,没有水就不会有蚊子。
昆虫有哪些“易容术”?
昆虫在广阔的自然界求生存,必然要和自然界中的各种生物发生各种利害关系。要想生存:要么自身长着与敌搏斗的“武器”;要么善于伪装或逃跑。据邱宝利总结,昆虫的防御一般包括拟态、保护色和化学防御。
“请大家告诉我图中有几只昆虫?”只见同学们伸着脑袋看向大屏幕,嘴里不停念叨着“哪里有昆虫啊?我怎么没看到?”其实,大家都被昆虫的“易容术”蒙蔽了眼睛。
昆虫经常通过拟态保护自己,拟态是一种生物(昆虫)模仿另一种生物的形态,使自己长得和它们相似,从而保护自己。较为常见的有竹节虫,身形与竹叶极像,还有树螳螂、东方蜡蝉等。这种相似可以达到什么程度?邱宝利指着屏幕上的图片说道,变成一片树叶或许并不难,而部分昆虫甚至可以变身为“枯损的树叶”,残缺不堪、斑点遍布的样貌让它们的天敌都难以辨认。更有甚者,为了生存连形象也不要了,模仿起了“鸟粪便便”。
涉及昆虫的诗歌有一万多首
据了解,在自然界没有一种栽培植物不被害虫侵袭,全世界每年约有20%的粮食在产前和产后被病、虫、草所毁。据联合国粮农组织报道,全世界粮食每年因病、虫、草害造成的直接经济损失达6000亿美元,足以养活7亿饥饿人口。中国农业害虫约1000种(危害严重的约100种),森林害虫约400种,一般造成损失15%-20%,粮食在储运过程中的损失也一般在5%-10%之间。
值得注意的是,昆虫还可以通过传播多种疾病对人体造成间接危害:人类传染病有2/3是以昆虫为媒介的。
邱宝利同时也强调昆虫也有不少有益的方面,例如许多昆虫本身就是工业原料或药用原料,还可以被当作人们餐桌上的美味佳肴,引来一阵“吃虫时尚”。还有一些昆虫被作为昆虫标本用以观赏和学习。与此同时,昆虫对维持生态环境稳定产生重要作用,也对人类文明产生深远影响。据了解,以虫为偏旁的汉字有300多个,以虫为名的地方超过200个,涉及昆虫的诗歌10000多首。