六七十年代随身空间文:[推荐]走近昆虫[中学家园]

序 昆虫种类繁多、数量宠大，是动物界中最兴旺发达的一个大家族。在昆虫王国中，有不少极为罕见、身怀绝技的高手，如蜜蜂美妙绝伦的舞姿和不可思议的筑巢技能；萤火虫发出的神奇“荧光”，跳蚤一跳能跳出比自身体长高出数百倍的距离；它们之间有骨肉亲情（如椿象）、爱慕之情（如蝴蝶双飞、鸣虫求偶）以及同仇敌忾的特殊表达方式；有高超的自卫本领；有散居、群居的生活方式。这些昆虫生命世界的奥秘，随着现代科学技术的发展正在不断被掀开神秘的面纱。这本《走近昆虫》正是向读者打开了神奇的昆虫世界喜怒哀乐的一页。

自古以来，人类对昆虫似乎爱憎分明。提到昆虫，有些人对其深恶痛绝，因为在他们眼里，蚊子、苍蝇、蟑螂扰人安宁、传染疾病，蝗灾断粮；有些人对虫爱不释手，迷恋其中，因为玩蟋、斗蟋、观蝶、赏蜂、养蝈蝈听虫鸣别有一番情趣；但更多的人对虫恐怕是不屑一顾。其实，对人类而言，无论昆虫有益与有害，它们本身自成体系的生存方式、特异本领会给人类带来新的思考与启迪。在闲暇之时阅读本书，美丽或丑陋的昆虫们各自生动的生活画面和生命本能，会让我们认识生物，审视生命，找回自然。

本书作者以通俗易懂、深入浅出的笔法使昆虫的众生相跃然于纸上。全书包括了神奇篇、观赏篇、荣耀篇、罪恶篇和趣闻篇五大部分，并以《走近昆虫》为书名，其目的就是让大家全方位地认识昆虫，增加昆虫知识，了解地球上这类小生灵的生生死死，以及与人类共生息的生命特性。这对于整日忙忙碌碌的现代人来说，在闲暇之日放松自己，增加知识与情趣，提高观赏水平，陶冶情操会大有裨益。这本书既有知识性和科普性，又有系统性和独立性，适合各种知识层次的人们阅读。这在大力提倡科学普及的今天，它给昆虫科普注入了新的血液。对于推动昆虫知识的普及是件好事。为此，我很高兴地见到这部作品的早日问世。

当然，那么多的昆虫种类不可能在此书中全部涉及。因而，我也希望有更多的昆虫科普作品出现，让昆虫真正“走进”寻常百姓家，使大众了解昆虫，使昆虫真正服务于人类，造福于人类。

中国科学院院士

上海昆虫研究所研究员 尹文英

（二）特异的虫体及本领

 

昆虫这个古老的大家族，在历经了三亿五千多万年的漫长岁月、饱偿了风雨沧桑演化和发展至今，它们在所到之处，并非只是“观光游览”，而是想方设法地求得生存、建立和扩大自己的种群和家园。这些丰富多样、神采各异的昆虫种类，它们各自的美与丑、情与趣、好与恶、利与害，全部体现在自身独特的体貌、奇异的言行和非常的生活之中。在这样一个充满活力和神奇的昆虫世界中，无论是美丽的蝴蝶、轻盈的蜻蜓、机敏的蟋蟀、勤劳的蜜蜂，还是丑陋的跳蚤、讨厌的蚊子和蟑螂、成灾的蝗虫，它们都本领各异，独具魅力。

 

1.虫体特异分三段

 

世上的虫各种各样，你一定也见过不少，那么究竟什么样的虫才算是昆虫呢？在我们生活的周围，在你的人生旅程中，大多见过蚊子、苍蝇到处叮扰、传染疾病，令人讨厌和嫌弃；蝴蝶、蜜蜂、蜻蜓常在花丛里翩翩起舞，多姿多彩，让人赏心悦目；蝈蝈、蟋蟀、蝉常在夏秋季节高歌鸣唱，使人心旷神怡。诸如此类全都是人们司空见惯了的昆虫。如果你对它们仔细观察，对比分析就会发现，这些形态、色泽各异，行为习性不同的昆虫，都有共同的基本特点。这里可简明地归纳为：体分3段头胸腹，2对翅膀3对足，1对触须生头部，骨骼全部在体表，一年四季多变态，遍布全球旺家族。这也是昆虫纲最主要的特征。其中前四句是指昆虫成虫的外部形态特征的，后两句则是指昆虫的变态和众多的种类。

 

根据昆虫的外部形态特征，你就不难将昆虫与其他虫类或动物区分开来了。比如善于结网的蜘蛛，家中凉席、地毯、或花盆上出现的肉眼几乎难以看见的微小的螨虫，蜇人的蝎子，草丛和石缝中的蜈蚣、马陆，甚至是水中游动的小蝌蚪、小虾、小蟹等等，它们虽然也或多或少地被视为虫子，但只要看看它们的足便明白了，除了小蝌蚪无足外，其余的足都多于3对，因此它们自然也就不属于昆虫家族了。

 

2.本领超群花样多

 

（1）体壁与体色。昆虫整个身体表面都硬化成体壁，这就是含有几丁质的外骨骼，也是它奇特的“皮肤”。这种象盔甲样的体壁，结构非常复杂，既坚硬又有弹性，具有不透水、防御和骨骼支撑等功能。同时，昆虫五颜六色的花纹和色彩也都是在它表面产生的。原来，不同昆虫的体壁，表面结构各有不同，当光照射在上面时即产生折射、反射及干扰，就产生了颜色，这种颜色叫结构色，如昆虫漂亮的金属光泽。有的颜色则是因体壁的色素化合物如黑色素、类胡萝卜素、蝶定素等，吸收某种光波而反射其他光波产生的，叫色素色，如蝴蝶绚丽多彩的翅色和斑纹。还有一种是由这两种色共同生成的。昆虫有了这样那样的颜色，就可吸引异性求偶、隐藏或示威避敌，还可避光保护自己。

 

（2）触角感知。仔细观察过蝴蝶或蟋蟀等昆虫的人，一定会注意到它们头部有两根像“天线”一样的须，这就是昆虫的触角。它的形状各种各样（图1）非常奇特，因种而异。最常见的是丝状如蝗虫、蟋蟀等；棒状如蝴蝶；环毛状如雄蚊；具芒状为蝇类所特有；鳃状如金龟子等等。这形形色色的触角是昆虫重要的感觉器官，因为触角上有许多感觉器和嗅觉器，我们肉眼是看不到的，难怪它非常灵敏，既能感触物体、感觉气流，又能嗅到各种气味，甚至是远距离散发出来的。这种奇特“鼻子”的嗅觉功能，要远比人类的鼻子灵敏得多。这使昆虫“通讯联络”、觅食、求偶十分有利。对于水生昆虫，触角还有平衡身体、帮助呼吸之功效。

 

（3）耳闻目睹。昆虫主要用复眼和单眼来审视这个世界。但是低等昆虫、穴居及寄生种类的复眼常退化。昆虫的复眼不同于我们人类的眼睛，它是由许许多多小眼组成，多的可达成千上万个。小眼的数目越多，复眼造象越清晰。如蜻蜓有28000只（彩图1），它的眼睛就很敏锐。小眼的基本构造与单眼相似，都是一个光接受器。昆虫就是通过这些眼睛来感受周围的光线变化，分辨不同的颜色。昆虫可以感受到紫外光，却不能识别红色，这点正好与人类相反。不过，昆虫的视力一般只限于较短的距离内，有的也可在数米内可看得见。离得远了就看不见了。

 

 

大概很少有人注意到昆虫的“耳朵”。其实，昆虫的“耳朵”是隐蔽生长在虫体上的，没有固定的位置，通常称为听器。多呈膜状，为鼓膜听器，有在昆虫腹部的，像蝗虫、鸣蝉等；有长在腿上的，像蟋蟀、螽斯等；有长在胸部的，像仰泳蝽等；还有长在胸腹之间的，像夜蛾类。而听力最好的听器长在触角上，如雄蚊、豉甲等，其内有多达上万个感觉细胞，反应极为灵敏。

 

（4）食性多样。昆虫取食各有千秋。大多数是植食性的，约占48％；肉食性占28％；寄生性占2.4％；腐食性占17％；还有一些尸食性；少数种类吃木材、吃衣服、吃烟草、吃纸张、吃皮毛等等。虽然都用口器取食，但是昆虫种类不同，取食的方式和食物类别也不同。昆虫口器的构造类型变异很大。常见的有咀嚼式，可以咬食、吞食食物，如蝗虫；刺吸式，用一组口针刺入寄主刺吸汁液，如蝉、蚊；嚼吸式，有嚼和吸双重功能，如蜜蜂；舔吸式，在口器端部有一对唇瓣可吸食食物，如蝇类；虹吸式，似旧式钟表的发条，平时卷曲于头下，取食时伸展探吸花蜜和露水，如蝴蝶。

 

然而，有的昆虫虽然具有相同的口器，但食性却有较大差异。如同是虹吸式口器的蝶类，粉蝶吸食花蜜；淡紫蛱蝶贪吸树木被虫蛀后流出的酸汁；而紫闪蛱蝶爱吮吸墙壁上的砖和砂砾；华南双尾蛱蝶则专吮人尿与粪便；华北谷弄蝶在鸟粪中觅食等等。这些蝶类取食各有所爱，是因为各自在寻觅自身生长发育所必需的重要养分。

 

别看昆虫口器五花八门，其中咀嚼式是最基本和最原始的，其他类型都是由此演变特化而来的。它的基本“构件”与人的嘴巴有点相似，是由上唇、下唇、舌、上颚、下颚组成，只是除了咀嚼式口器还可分辨出这几部分外，其余类型都已特化变样了。昆虫就是靠着它特有的多样类型的口器，使它的取食种类和范围大大扩展，增强了它们的生存本领。

 

（5）特技飞行。昆虫是地球上最早在空中飞行的动物，也是独一无二的有翅无脊椎动物。昆虫的翅是在长期演变过程中，由胸部背板两侧向外扩展成侧背叶而逐渐发展形成的。一般用来飞翔的翅为膜质，其内通有气管、并延伸特化成的翅脉，将翅面支撑起来。昆虫的2对翅膀能够动作协调一致、十分有效地飞行，除了由强大的飞行肌控制外，与在前、后翅之间小巧的“连锁器”密切相关。后翅前缘向上卷折、或成翅钩列、或生出一根硬鬃，与前翅后缘向下的卷褶钩合连锁。许多昆虫2对翅的形态和质地有所不同。如甲虫、蟋蟀、蝗虫等为前翅较小，骨化成鞘翅或皮革质，后翅较大、均较发达为膜翅。前翅一般有保护身体和后翅的作用。

 

当昆虫伸展翅膀、振翅飞翔时，不仅在空中能自由飞翔，而且还可以像鸟翅一样上下拍动、倾斜转动，当落下后还可向后折叠起来，其中翅基部小小的翅关节起了相当重要的作用。小小昆虫飞行本领的确高超，翅在飞行时的运动非常复杂。通常翅尖划出与虫体相应的轨迹形成一个和驱体的纵轴斜交的长8字形。科学家发现，一般翅型狭长、转动幅度较大的种类飞行较快。昆虫的飞行速度主要取决于震翅频率。昆虫高频率的震翅，着实令人难以想象，如蜜蜂180～203次/秒，蠓则高达1000次/秒左右，就连频率较低的凤蝶也有5～9次/秒，是其他动物所望尘莫及的。昆虫飞行时速差别较大，飞行较慢的家蝇，仅为8公里，蝶类和蜂类约为20公里左右；蜻蜓和天蛾可高达40多公里，是飞行优胜者。

 

昆虫群飞，也是昆虫飞行的一大“景观”。无论池塘岸边的蚊群、蜉蝣的群飞，还是令人恐惧的蛰蜂群袭来；无论是蜻蜓空中优美的群舞，还是蝗群铺天盖地的蔽日阴霾，都各有特色。人们最常见的蜻蜓是少有的空中特技飞行员，它们往往少则三五成群、多则成千上万群集飞翔，上下起伏、快慢有别、错落有致、你追我赶，甚至会空中翻转，十分美观好看。它们以30～50次/秒的翅震速度、10～20米/秒的高速飞行。有时可连续飞行数百里不降落。据1998年7月《新民晚报》就有两次报道，千万只蜻蜓一片片地出现于傍晚，在上海浦江两岸成群飘飞，遮天蔽日。飞行高度竟高达20多层楼，直到天黑以后才渐渐消失。这种罕见的壮观景象，曾使不少市民驻足观望，大为惊奇。更有甚者，在南汇的芦潮港东海面，曾出现大群大群的红蜻蜓，群飞狂舞，扑向渔民，还干扰了渔民作业。群飞个体数最多的可能要数飞蝗了，如非洲的沙漠蝗群飞行面积可覆盖500～1200公顷，个体数高达7亿～20多亿，实在不可思议。

 

（6）“之”字行走。昆虫的3对足是如何协调一致、行走自如的呢？科学家用步行甲做试验，观察到它们是以“三角形支架”结构交替前行的，即胸部一侧的前、后足与另一侧的中足组成一个“三角形支架”，当这样的一个“三角形支架”同时起步向前，再落地后的同时，另一个“三角形支架”立即起步，相互轮换周而复始，就可使昆虫不断前行，快步如飞了。昆虫这样行走出的路线并非是直线，而是呈“之”字形的。有的昆虫能以每小时3公里的速度行走，被称为“竞走冠军”。当然，也有的昆虫足已发生特化，派作它用。如跳蚤、蝗虫的后足膨大特化成跳跃足；螳螂的前足像一把折刀为捕捉足；蝼蛄的前足像把铲子为挖掘足；龙虱的足象船桨为游泳足。这些足的变化是不是很有趣？这就是昆虫为了生存所做的适应性变异。

 

（7）“一器”多用。昆虫的外生殖器通常着生于腹部第8～9节，是由原来的附肢特化而成的。雄虫特化为交配器，专用于交配，不过它的结构特点常被用于昆虫的分类鉴别。雌虫特化为产卵器，多数呈产卵瓣状，如蝗虫、椿象、蜜蜂等；有的则呈一个细长的套叠管子，称为产卵管，如蝶、蛾、蚊、蝇、甲虫等。然而，膜翅目的昆虫如胡蜂、蜜蜂的产卵器已不用于产卵，而特化为专门用来蜇刺、注射毒液的器官，平时缩入腹部藏而不露，蜇刺时却异常凶狠快速刺入被害者的皮肤内。

 

3.虫才辈出各显神通

 

在昆虫这个庞大家族中，有“真才实干”的种类数不胜数，堪称之最的昆虫也有不少，它们的神奇之处，一定会令你耳目一新。

 

蚂蚁和蜜蜂大家都不陌生，它们均属于膜翅目，可它们的独到之处并非人人知晓。蚂蚁是力气最大的昆虫，它可支撑其体重的300倍，是当之无愧的“吉尼斯记录”大力士。蜜蜂是最勤劳的昆虫，它一出生就不辞辛苦地到处寻觅花蜜，直到死亡。蜜蜂要采集2000朵花的蜜腺（彩图2），才能生产出一茶匙的蜂蜜。

 

每逢夏季蚊虫叮咬令人厌烦，司空见惯。然而，你可知蚊子还是对人类危害最大的昆虫，它可导致每年约300万人死于其传染的疟疾、黄热病等疾病。有一种叫小蚋的昆虫，它的振翅速率最快，翅膀每分钟拍动6万次。蚊和蚋均属于双翅目昆虫。

 

在鳞翅目昆虫中，有神奇本领的要属天蛾和桑虫了。天蛾是嗅觉最灵敏的昆虫，雄蛾可以在十几公里以外嗅到雌蛾散发出的性信息素。同时天蛾幼虫是食量最大的昆虫，它在出生1个月内可吃掉比它体重重8万倍的东西。桑虫可纺出长达1公里多长的单条纤维。

 

蟑螂，又称蜚蠊，是最古老的昆虫，属于蜚蠊目。在长达2.5亿年的进化中，它们的外型几乎没什么改变。此外，热带蟑螂是移动最快的昆虫，每秒钟可以移动40～43倍身长的距离，约130厘米左右。

 

跳蚤属蚤目昆虫，是著名的跳远冠军，它一跳就是其体长的200倍。而直翅目的一种飞蝗是持续飞行本领最大的昆虫，可以连续不停地飞行9小时。

 

最小的昆虫是北美的一种鞘翅目缨甲科的小虫，身长不超过0.25毫米，可直接穿过一个针眼。最大的昆虫是产于印尼的竹节虫目的大竹节虫，其翼间宽达330毫米。

 

（李国霞）

 

（三）顽强的生命韵律

 

人们常对人生短暂、光阴飞逝不免感慨万分。而昆虫的一生则更像过眼烟云，少则数日，多则数年。然而，昆虫在它们极其有限的生命中，也同样活得有声有色、丰富多彩。

 

1.变化多端的一生

 

昆虫的一生从体态到生活习性都以多变而著称。一生中，一般都要经历卵、幼虫和成虫3个虫态，如直翅目的蝗虫、半翅目的椿象、同翅目的蚜虫、蝉等，被称为不完全变态（图2）。有的种类则在由幼虫向成虫发育过程中，还要经历貌似静止的蛹期，如鳞翅目的蝶、蛾，双翅目的蚊、蝇，膜翅目的蜂、蚂蚁等，被称为完全变态（图3）。通常每种昆虫从“妈妈”生下的卵开始，经过破壳而出——孵化进入幼年的幼虫期，再发育至一个需养精蓄锐、准备一步跨入成年期的过渡期即蛹期之后，便从蛹壳中蜕皮而出，羽化进入成年期的成虫，直至成虫能够做“妈妈”为止，这样一个生命历程就是一种昆虫的一生，即一个世代。

 

昆虫的一生有长有短，因种而异。有一年只有一代的，如地老虎、天幕毛虫等；也有一年数个世代的，如梨小食心虫、三化螟等；还有一年数十代的，如蚜虫；而有的数年才完成一代，如金龟子、天牛等；有的甚至需十几年才完成一代，如一种美洲十七年蝉要经历17年之久，算是昆虫中的“寿星”了。

 

在昆虫这样一个大家庭中，昆虫的生活习性出现千差万别就不足为怪了。有的昆虫一生几乎都生活在水中，如龙虱、负子蝽、仰泳蝽等；有的一生在陆地生活，如甲虫、蟋蟀、蝗虫等。而有的昆虫则在它生命的不同时期做出不同的选择，如幼虫生活在水中，成虫则飞舞在陆地或溪边，如蜻蜓、蚊子等。多数种类的昆虫习惯于夜伏昼出，如蝴蝶、螳螂等；可有的恰好相反喜于昼伏夜出，如大多数蛾子、蟋蟀等；而有的专门选择傍晚黄昏时分活动最盛，如蟑螂、蚊子等。有的昆虫在幼虫期喜欢隐姓埋名见不得人，如天牛幼虫钻蛀在树干中；有的一生都不愿抛头露面，如豆象类可在豆粒中蛀食一生，也有特别乐于与人和动物“打交道”的，如吸血的蚊子等。

 

昆虫中还有喜欢热闹、群集生活的，如蚂蚁、白蚁、飞蝗（群居型）；有的则偏爱独来独往。还有的昆虫对颜色、光线、气味等有特殊的爱憎，即昆虫表现出的正趋性或负趋性。比如喜光，即趋光性，象灯蛾等；怕光则负趋光性，如蟑螂等。更有甚者，爱好称王呈霸，专门靠捕食其他昆虫为生，如食蚜蝇幼虫专吃蚜虫；有的善于不劳而获，专门寄生于别的昆虫或寄主中生活，如蚜茧蜂寄生蚜虫。凡此种种，一生多变的昆虫，在动物界中算是少有的喜于花样翻新者了。

 

2.不可抗衡的昆虫钟

 

人们发现，昆虫经过长期的演化，在它们的生命活动和行为中，有着明显的昼夜和季节的节律性周期变化。如蟑螂，每当黄昏时分就表现得异常活跃、好动，在白天和夜间多数时间则隐蔽休息。通常将这样的节律活动现象称为生物钟，对于昆虫而言即是昆虫钟。

 

许多昆虫的活动节律还有季节性，因为季节不同昼夜长短也随之改变。对于一年发生多代的昆虫，各世代在滞育、迁移、交配、生殖等方面对季节性昼夜变化有明显的反应。这些周期性节律活动，主要受光周期等外在影响和内在的神经分泌物的调节和控制。科学家发现，很多昆虫在用星象或太阳确定方位时，都需用昆虫钟来校正时间，因此，他们正设法将昆虫钟研究用于航天方面。

 

3.生者病死不足怪

 

人有生老病死、旦夕祸福不足为怪。小小昆虫也同样具有，在它们的生命之旅中，也常常会被各种各样的疾病所缠身、这样那样的灾难所困扰。

 

（1）昆虫生病远古已知。昆虫患病，最初是从养蜂和养蚕中开始认识的，因为这两种昆虫是最早被人们所关注的资源昆虫。在很早的希腊神话中就有这样的记录：阿波罗的儿子所饲养的蜜蜂被无情的疾病全部夺去了生命。“蜜蜂不幸与人同，无限烦恼恨病重”，这是古罗马诗人瓦奇尔所记录下的诗句。家蚕白僵病在意大利和法国的蚕农家频繁发现，法国的尼斯坦在19世纪初就编写了《家蚕疾病的研究》一书。在中国和日本将因白僵病死亡的蚕尸入药医用。我国汉初的《神农本草经》就记载了这种白僵蚕。16世纪意大利诗人维达的诗中写到：“病蚕体金黄，卷曲复伸长，心中堪焦急，流血似乳浆”，即是现在所发现的一种病毒病的症状。以后随着科技的发展和人们对昆虫疾病认识上的提高，在最初的蚕病和蜂病研究的基础上，逐渐地扩展建立了一门新的学科，即昆虫病理学。人类对昆虫疾病的认识逐渐由表及里、从症状到病原体种类、再到疾病的流行、鉴定、诊断、预防等等。

 

由此，也许你会想，对于患病的人“实行人道主义”，此乃是医务工作者的天职。在昆虫中也是如此吗？不尽然！道理很浅显，因为在地球上真正的主宰者是人类。因此，对人类有利的益虫，则会想方设法为其防病治病，加以保护。对人类有害的害虫则不仅不会给予医治，而且还要创造条件，使疾病流行、扩展，达到防治害虫的目的。

 

（2）昆虫患病五花八门。昆虫虽小，但生起病来五花八门，复杂程度绝不比人类逊色。细想一下也难怪，因为昆虫一生多变，不仅有卵、幼虫、蛹和成虫的虫态改变，还有食性、生活环境的变化，这么多的环节难免会遇到不测。

 

昆虫在生命过程中，如果出现发育迟缓、体躯瘦小等生长发育异常、蜕皮、活动、生殖、排泄、取食等行为异常、体色和体形的异常改变，特别是虫体出现特殊异味或不能正常进入下一个虫期（如幼虫由幼龄到大龄）或下一个虫态（如由幼虫到蛹或到成虫）等等症状，即可断定它已有疾病缠身了。

 

那么昆虫会生什么病呢？欲知病原先要分析病因。诱发昆虫患病的原因是多种多样的，大致有3种：其一，环境条件的突然改变。如缺少食物而饥饿、高温酷暑、冰霜雪冻、不慎溺水、过分干旱等；有的是因巨大灾祸降临，如火山爆发、山洪肆虐、地震、海啸等；或化学农药等化学物质的毒害等死里逃生残存下来的。其二，本身生理遗传或代谢缺陷。如遗传性肿瘤、不育基因突变、内分泌与神经分泌失调、某些激素分泌量的增多或减少而产生一系列病害。此外，还有受到机械损伤的。其三，这是最重要也是最多的诱因，是由病原微生物的侵染所引起的疾病。

 

由病原菌导致的昆虫疾病，最为常见的有：真菌病，虫体发育缓慢，体色有明显异常，虫尸僵硬但无臭味，常见虫尸表面“发霉”。如果虫尸不僵硬而液化，体表也不“发霉”，则是病毒病；如果虫尸颜色变暗变黑，常腐烂有异味，特别是在蜕皮。化蛹时死亡，多为细菌病；如果虫体表皮透明，终成斑驳状棕色，十有八九是球虫类原生动物所致；如果昆虫在蜕皮、化蛹和羽化时成畸形，应是新簇虫病。另一类虫体表现为：瘦小发育迟缓，如果有变色或呕吐或身躯肿胀异常现象的，应该是立克次氏体病；如果虫的粪便有白色渗出物，或虫体肿胀的，则应属微孢子虫病等。此外还有昆虫的线虫病，线虫侵入虫体后，通过取食或机械性的穿透作用破坏组织，致虫死亡。当然，除了种种基本症状外，有的还会出现交叉症状，病原物最根本的辨别还要靠科学家对其分离、培养，在显微镜或电子显微镜下观察、种类鉴定。

 

同人类一样，昆虫之所以产生疾病，甚至造成流行，是完全取决于昆虫本身、病原体与环境之间相互作用的“三角”关系。如果昆虫身体健壮，有较强的抵抗力，就不易患病，甚至在流行病袭来，若稍加“自卫保护”也可躲过。如果缺少病菌适宜的环境条件，如温湿度、光照、自然植被和适宜侵染的虫体，即使侵染致病力强的病原体也是无能为力的，因此，人类就可在一定条件下操纵这种“三角”关系，化害为利造福人类。

 

4.为了生存而抗争

 

每种昆虫在它的生活环境中，往往不会形单影只，都伴随有相当数量的个体，从而使它们自立门户，形成自己的种群。这样一个种群在其生境内安营扎寨，占据一定的空间，世世代代生息繁衍。然而，它们能顺顺利利、自由自在地生活下去、发展和壮大自己的种群吗？非常不易！因为同人类一样，“竞争机制”也同样出现在昆虫面前。

 

无论在什么样的生境中，昆虫种群都不可能独立存在，总是和其他生物等分享或竞争环境资源，每时每刻都与其他种群发生着相互联系与制约。在自然生境中，昆虫种群除了它们和其他生物赖以生存的阳光、空气、大地、水分等自然资源以外，其中的各种各样生物都在寻找适合自己生存的位置和方式。植物要生根、长叶、开花、结果，就要以这些自然资源为生命的支撑，还需传粉昆虫等的帮助；取食植物的虫、鸟等动物要以植物生存；寄生和捕食动、植物的昆虫都要依赖于活的生物体生存；大多数的微生物和原生动物也靠侵略或寄生别的生命体或物质生存，如此等等。这样在自然界相同或不同种群生物间就形成了弱肉强食、竞争激烈、错综复杂的生存关系。诸如空间位置关系，地下与地上、内寄生与外寄生等；职能关系，如捕食与共生等；营养关系，如寄生与腐生；利害关系，如互利、偏利、中立与敌对等；生存依赖关系，如兼性与专性寄生、食物链等。昆虫为了自己的生存，也不得不“卷入”这种种关系之中，并做出了不懈的努力、抗争与妥协。

 

在大千世界你死我活的生存竞争中，主动进攻无疑是昆虫积极的自我保护生存手段，如捕食与寄生。捕食性昆虫一般都较被捕食者个体大，而且它的幼虫和成虫期均是自由活动的。人们熟知的螳螂、步行虫、虎甲、草蛉、蚁蛉、蜻蜓稚虫、食虫椿象、食虫虻、食蚜蝇等都是捕食的种类，主要分散于昆虫10多个目，100多个科中。通过捕食，捕食者可生存，对被食者则对其种群起到调节和进化选择作用。

 

昆虫的寄生并不象捕食那样简单和干脆利落，需一个时期或终身依附于寄主体内或体表摄取营养生存，对寄主的依赖性较大，关系较密切。如蚤目的跳蚤等，是寄生于寄主体外吸血存活的，不会致寄主于死命，而寄主尽管非常不愿意，但常常又很无奈，尚且能够忍受它们的存在。双翅目的寄蝇、膜翅目的寄生蜂则是内寄生昆虫。寄生蜂多将卵直接产到寄主体内，寄蝇则产在寄主上或寄主取食时将蝇卵吞入体内，因此它们的幼虫期大多数生活于寄主体内，发育至成虫便从寄主体内飞出来不再过寄生生活了。至此，寄主常常因体内营养耗尽、内脏器官遭破坏而丧生。因而有人将这些内寄生昆虫视为“内部的捕食者”。

 

在生存竞争中，有的昆虫采取平和的妥协方式，与其他生物心照不宣地互相利用，共同生活。如木白蚁和蜚蠊就是与寄宿在它们肠道内的鞭毛虫互利共生的。鞭毛虫可将宿主吃下的木材片进行最后加工，在纤维素酶的作用下，将其分解终成醋酸。宿主肠壁吸收这些分解产物，在体内氧化成能源加以利用。在蜚蠊体内，当它的蜕皮素达到一定浓度后，鞭毛虫的有性生殖才能开始。

 

（四）奇异的种族“部落”

 

在种类众多的昆虫中，有一些类群生活方式很特别，如白蚁、蚂蚁和蜜蜂等。它们都是营社团性群体生活，分别拥有自己的种族“部落”，是典型的社会性昆虫。在它们各自的“部落”中，有严格的“等级制度”和明确的分工，大家虽然所处的地位与身份不同，但都自觉地各司其职，使集体生活井然有序，和和睦睦，世代兴旺，充满生机。

 

1.不同“部落”中的品级

 

（1）白蚁。白蚁不同于蚂蚁，是一类较低等而原始的昆虫，属于前后翅几乎相等的等翅目，是至今地球上最为古老的社会性昆虫。在白蚁的生殖型和非生殖型二种类型中，品级十分明确。生殖型白蚁有3个品级：

 

①原始蚁王和蚁后，它们是群体的创造者。通常一个群体内只出现一对，其生殖能力最大，蚁后产卵量极多。

 

②短翅补充蚁王和蚁后，只在部分白蚁种类中存在，生殖能力较小，数目也不固定。）

 

③无翅补充蚁王和蚁后，它们往往只存在于失去原始蚁王、蚁后的群体中。

 

非生殖型白蚁，没有生殖机能，在整个巢群内数量最多，主要有工蚁和兵蚁2个品级，分别担负着蚁巢的建设与护卫责任。工蚁数量最多，主要负责筑巢、取食、喂食、清扫、开路及搬运蚁卵、照料幼蚁等任务。兵蚁形态变化最显著的是头部较长而高度骨化，有发达的上颚，其尖端有一开孔，能分泌酸性的有毒粘液。它们的专职是保护群体，抵御来犯之敌。由于它们的口器特化，丧失了取食功能，因此全靠工蚁喂养生存。

 

（2）蚂蚁。蚂蚁同蜜蜂一样，它们都是高等昆虫，属于膜翅目，有翅或无翅，属蚁科。在蚂蚁的群体中，主要有雄蚁、雌蚁和工蚁3个品级，少数种类还有兵蚁。各品级间形态、生理和职能上各有不同。

 

①雌蚁，也称“蚁后”，是群体中体型最大的。生殖器官发达。一般有翅，在交配筑巢后脱落，主要职能为产卵、繁殖后代，是大家庭的总管。

 

②雄蚁，俗称“蚁王”，体型较蚁后小，触角细长，外生殖器发达，主要职能是与蚁后交配，但交配后不久便死亡。

 

③工蚁，又叫“职蚁”，体型最小，无翅，数量最多。是一群无生殖能力的雌蚁，故也称中性蚁，专门负责筑巢、觅食、饲喂幼蚁、伺奉蚁后、护卵、清洁及安全等。

 

④兵蚁，无翅，头大上额发达，也是不能生育的雌蚁，专司保卫群体安全之职。

 

（3）蜜蜂。蜜蜂是膜翅目，蜜蜂科昆虫。蜜蜂虽属高等昆虫，但仍然有其独特的部落，始终营母系氏族生活。在它们的家族中，主要划分为：

 

①蜂王，亦称蜂后，是蜂群中唯一生殖器官发达的雌蜂。体型一般较雄蜂和工蜂长，负责产卵繁殖后代，同时还是家族的母亲和首领。

 

②雄蜂，数量很多，唯一职责是与年轻蜂王交配。

 

③工蜂，是一群无生殖能力的雌蜂，在群体中数量最多。主要任务是采集花粉，酿蜜筑巢，饲喂幼虫，清洁、保卫等。我们常见到忙于在花间传粉、酿蜜的蜜蜂正是工蜂。

 

2.群体生活井然有序

 

无论是白蚁，还是蚂蚁或蜜蜂，它们都是高度特化的社会性昆虫。我们已了解了它们的群体分别由不同品级所组成。然而一个成熟的巢群、“部落”并非一朝一夕而成，而是经过几年、十几年、甚至几十年、上百年的发展更替而成的。如白蚁，群体数量少则几千几万，多则几十万乃至上百万个体聚集在巢穴中生活。每个个体，各品级间均能配合默契，协调一致，严格执行“部族的规章制度”，使它们整个群体的日常活动、生活、繁衍乃至进化都井然有序。科学家们发现，这些社会性昆虫之所以能够如此，与它们分泌有多种激素有关，如性信息素、跟踪激素，并以此相互传递信息，并得以相互制约、相互依存。

 

（1）“婚飞大典”另建群体。成虫是群居昆虫进行分群繁殖的主要环节。它们所举行的“婚飞大典”均别具情趣，目的就是为了繁衍种族，另建群体。

 

对白蚁来说，有翅若虫在完成最后一次蜕皮后，即为有翅成虫。它们暂时仍留在原群体内，待到外界环境适宜时就飞离原群，去另建群体，这种现象称为分飞，也叫群飞或分群，或移殖飞翔。有翅成虫的飞翔能力相当弱，一般随风飞翔数米至数十米后即降落地面，这时雄蚁即追逐雌蚁，当两虫接触后，四翅立刻脱落，这时雌虫常翘起腹部引诱雄虫，雄虫则经多方探索，寻觅雌虫，待一对异性相遇后结成配偶，便开始寻找隐身场所建筑新房，“婚飞大典”至此完毕。

 

经“婚飞大典”的“新婚”白蚁是一代新群体的开始。而“新郎”即为蚁王，体态变化很小，“新娘”即为蚁后，腹部逐渐增长，变得十分膨大。婚配后大约一星期蚁后就开始产卵。有人观察了土垅大白蚁的蚁后，一昼夜可以产2949粒卵。一般新群体内产生的后代多数是工蚁，兵蚁很少，而且不产生有翅成虫。等群体达到一定年龄和大小时，群体内就产生第二代有翅成虫，以便再次分群。这就是白蚁传宗接代的群体“部落”生活。

 

在蜜蜂的母系氏族“部落”生活中，作为家族首领的蜂王（蜂后）不仅统帅整个家族，而且它的“婚飞择偶”类似于白蚁，非常有趣。因为雄蜂一生只有一个作用——交配，所以到了交配时节，只要蜂王从巢中飞出，众多的雄蜂立即尾随其后，飞追蜂王欲与其交配，这一场面很壮观，称之为婚飞。但最终只有最先追上蜂王的雄蜂，才被蜂王所欣赏和允诺完婚、与之交配。交配后的这只雄蜂深感幸福，完成了它一生的追求任务，连它自己的生殖器也交给了蜂王——脱落于蜂王的生殖器中，从一而终，因此而亡。而其余那些未能与蜂王交配的雄蜂，便垂头丧气地全部打道回府，回巢后因它们只吃现成饭，而不去工作，力遭众工蚁的谴责和痛恨，最终被赶出蜂巢。

 

在一个蜂群中，蜂王往往在由工蜂建造的王台内产出受精卵，待这个幼虫孵化后，工蜂就辛勤地精心喂养它，而幼虫的食品还是工蜂体内酿造成的蜂王浆，极具营养。这样喂养长大的受精卵蜜蜂就成为具有生殖能力的新蜂王。由于新蜂王的产生，在一个群体里“一山不容二虎”，新老两个蜂王不能同在，这样其中一个蜂王便会带领一批工蜂离开蜂巢飞出，另立门户，新建群体。这种分群现象多发生在蜜蜂群体个体数量太多、彼此拥挤的时候。

 

（2）蚁后“创业”群体合作。蚂蚁同样也是行群居生活和行巢穴生活的昆虫，脱离群体或巢穴的个体是无法生存的。蚂蚁建立群体，与蜜蜂和白蚁类似，也要举行“婚飞大典”。婚后雄蚁使蚁后受孕后，便撒手离世，蚁后则脱掉翅膀，营造一产房，为“生儿育女”做准备。当蚁卵出世到幼蚁长大至成蚁，均由蚁后亲自喂养。当新的群体中出现工蚁，并初具规模时，蚁后的“统帅”地位也就越来越明确和牢固了。此后喂养幼蚁不仅由工蚁承担，连蚁后自己的饮食起居也要工蚁伺奉，颇似旧时的中国“女皇”。蚁后一般寿命很长可达十几年，生殖力也较强，依然再做“新娘”，不断与“新郎”交配，繁殖后代。

 

蚂蚁群体的合作本领不小。最突出的是营巢造屋，它们可在不同环境造巢。巢穴造型别致，多种多样，特别是地下巢穴常筑有曲折迂回的隧道，有的可深达3～4米，分层筑室，以利它们深层避寒，表层避暑。巢穴的出口较多，并都有遮盖物。有科学家在原始森林中考察，在1.9平方公里范围内，竟有1500个蚂蚁窝，每窝有蚂蚁上百万只，构成了罕见的“蚂蚁城”。蚂蚁辨别方位和识途能力极强，不管路途多遥远，都不会迷失方向、忘返旧巢。它们能够根据视觉和其他感觉信息迅速推算出回巢的方向和最短的路程。蚂蚁还具有好斗的习性，长期集体生活，无论同种或异种之间，若相处不悦，便相互残杀。在这种残杀格斗中，兵蚁往往最勇猛，常用它的大颚撕杀或用毒液作战，使敌人不敢接近。而普通蚁类尾端常有毒腺，有时口内也有毒腺，它们会向敌蚁喷送毒气，致使对方神智恍惚，肢体乏力，然后它们一拥而上，将其咬死。

 

3.群居昆虫的隐密

 

（1）“大义灭亲”的蚂蚁。蚂蚁的群居社会是一个母系社会。蚁巢中除了蚁后，雌蚁统治着整个蚁巢的正常运作。芬兰生物学家松史托姆教授认为，蚂蚁世界可以说是一个“姐姐”吃“弟弟”的悲惨世界，研究人员从59个木工蚁巢中取出3000枚卵，其中60％是“一夫一妻”产下的卵，蚁后产下的卵中，雄卵和雌卵的数量几乎相同。而研究人员却发现蚁巢内雌蚁比雄蚁多好几倍，这说明雄卵在幼虫期之前肯定遭到了不测。但整个蚁巢遭到袭击，为何只有雄蚁牺牲呢？问题一定出在巢内。松史托姆指出，为了保持性别比例平衡，延续种群遗传优势，雌蚁消灭了雄卵，雌蚁可能通过对蚁卵表面化学成分的认识来辨别雌雄，而雌卵不会受到伤害。研究结果告诉人们群居昆虫性别比例控制的动机和机制是什么。科学家将研究雌蚁是怎么知道杀死多少雄卵方可保持蚁巢的虫口平衡的。

 

（2）确定性别不由己。在群居性昆虫中，一些雌虫会放弃繁殖的机会，倾力哺育其他雌虫的后代。因其真正原因长久不得而知，故而蒙上了一层神秘的色彩。

 

二荣耀篇

 

（一）探索昆虫：科学研究的好材料

 

从前面章节的介绍中，你已了解到在种类多、个体小的昆虫世界中，它们已显示出自身别具特色的本领与才干。与昆虫相比，在某些方面人类也不得不自叹不如。但是，科学家们正在努力研究和揭示昆虫所具有的奥妙，使它们贡献和服务于人类。

 

1.果蝇会“学习”、有“思想”

 

学习是我们人类的认知本能，“从经验中学习”也是我们常听到的一句话。但要问为什么人天生就具备这种内在的本能？却不一定每个人都能说得清。于是，科学家们从既容易饲养又好操作的小昆虫——果蝇入手，通过科学实验，来揭示其中的奥秘。

 

科学家们首先是发现，雄性果蝇可以学会的一件事，就是在追求异性时，它对“未婚妻”的贞操十分看重。它不会在一只已交配过的雌蝇那里浪费更多的时间。同样，这只雌蝇也不会接纳它。当雄蝇不知疲倦地围绕一只雌蝇转圈，跳舞，并向雌蝇振动一侧翅膀“唱出”优美的“求爱歌”后，在30分钟到1个小时内，如果这只雌蝇早已成婚或有孕在身，就会散发一种抑制信息素，当雄蝇弄清自己追求的是一只已交配过的雌蝇，它便会失去兴趣。一巳这次求爱行动受阻，它会对所有的无论是否交配过的雌蝇都失去兴趣，这种状态要持续几小时之久。对群体的繁衍来说，这种学习大有好处，在一群雌蝇中已有一只交配过的雌蝇存在，就等于向求爱者发出信号——这里绝大多数或全部的雌蝇都交配过了，最好把精力放到别处去吧。

 

这种现象引起科学家的极大兴趣，进一步研究发现，果蝇之所以会“学习”，而产生“思想”，是由于体内有一种CaMKII酶可以帮助神经活动记录经验，诱导分子发生改变，成为学习的基础。这在CaMKII蛋白酶活力通过提高其体温便可停止的果蝇新品系中得到充分的证实。有趣的是，一旦这种酶的活力稍有下降，这一品系果蝇的行为就变得怪异起来，与正常果蝇不同的是，他们似乎会立刻忘记求爱的挫折，当把他们刚从一只已交配过的雌蝇那里移到另一只雌蝇面前时，它不计前嫌，立即开始新的求爱过程。当CaMKII酶被再度抑制时，这些雄蝇完全不能学习，他们会向已交配过的雌蝇一追到底，无节制地表达爱意长达数小时。

 

那么刨根问底，酶又是怎样帮助记录下经验的呢？这又引出了神经活动的第二个学习遗传基因eag基因。这个基因是在60年代发现命名的，携带eag基因的果蝇被麻醉时，腿开始颤动。由eag基因产生的EAG蛋白同样会让雄果蝇呆头呆脑地向雌蝇求婚。经过科学家长期的研究，现在已经清楚，雄果蝇在向一只交配过的雌蝇求婚时，它就暴露在雌性释放的抑制性信息素中，它感受后，把信息传递到脑的特定部位，把积累钙的开关打开，使CaMKII酶作用EAG蛋白，使这些神经细胞安静下来，雄果蝇便失去了求爱的兴趣。不论CaMKII酶或EAG蛋白出了什么毛病，雄蝇都会错误地把“已婚”雌蝇当成自己的意中人而大献殷勤。甚至发生“同性恋”。由此可见，CaMKII酶和eag基因是影响果蝇学习和记忆的两个要素。学习的行为不是上帝赋予的天分，而有着实实在在的遗传物质基础。

 

不久，在果蝇中发现的学习基因，像eag基因等，又在人脑中被发现。那么你也许会问，科学家们彻底揭开人类极其复杂的学习记忆行为的遗传奥秘，为期还会很遥远吗？

 

2.昆虫喜爱吃木头

 

在昆虫中，白蚁和蟑螂都喜欢吃木头。木头是由纤维素组成的，即使是大型哺乳类动物吞下纤维素后也难以消化，更何况小小的白蚁和蟑螂，为什么它们爱食木头呢？这里有十分奇特的昆虫和原生动物的共生现象。

 

科学家发现在白蚁、蟑螂的后肠中聚集了成千上万的原生动物群，人们肉眼是看不见它们的，只能利用高倍显微镜才能观察到。消化的过程令人叫绝：木头进入昆虫消化道后，先由一些肠道内的瓣把它磨碎，再进入宽大的后肠，后肠中成百万的原生动物把磨碎的木头变成糖分和其他营养物质，原生动物再把这些改造成液体食物送返中肠，由血液系统吸收。为了进一步证实共生现象的存在，科学家特地做了一个有趣的实验，将白蚁置于高温、高压状态中，其肠中的原生动物死尽，而白蚁却不会受到伤害，失去了腹中伙伴的白蚁竟对木头毫无食欲，最后迅速饿死。由此可见，白蚁对原生动物有多么依赖，共生现象中二者缺一不可。

 

最近美国科学家泰姆认为白蚁的共生现象并非如此简单。原生动物又是靠什么来消化木头的呢？他的实验表明，原生动物的消化能力来自于一种更小的细菌。每个原生动物表面附有几千个细菌，呈杆状，长2～3微米，有鞭毛。细菌排成呈螺旋形走向的条带，沿直线向前滑行。头尾相联的鞭毛形似鞭毛束，鞭毛束的波动都是朝着原生动物后端运动，形成的流体推力带动原生动物做川流不息的运动。这一系列环节最终促使原生动物对纤维素的彻底分解和消化。若没有这些细菌，原生动物对白蚁、蟑螂来说，只是一无是处的寄生生物而已。

 

科学家为我们揭示了生物共生现象中的一种较为奇特的现象，对白蚁、蟑螂爱吃木头的原因有了科学而全面的了解，它并不神秘，完全是生物经长期演化后的相互适应及巧妙安排。

 

3.跳跃名将的秘诀

 

跳蚤会跳似乎是天经地义的事情。一只普通的跳蚤一跳可达30厘米，是其身长的200倍，这就等于一个人跳跃360米左右。与跳蚤相比，蚱蜢逊色多了，它一跳也可超过其体长20倍，即一个人可跳过一座五层楼的房子。然而科学家经过长期的观察研究却发现，跳蚤和蚱蜢根本不会跳。这究竟是怎么一回事呢？

 

原来跳蚤的祖先是一种有翅昆虫，其翅膀中富有一种有弹性的胶状蛋白质，这种昆虫进化成跳蚤后，胶状蛋白质就聚集在其后足的肌肉纤维中。当肌肉绷紧后，胶状蛋白质的收缩会产生巨大爆发力，于是跳蚤就像离弦之箭被弹射出去，直到几十厘米的高处。蚱蜢的后足又长又粗，后足肌肉纤维十分结实，股节与胫之间角度很小，后足稍用力，角度突然变大，两足能够产生8倍于蚱蜢本身体重的冲力，蚱蜢就像炮弹一样射出去了。科学家对蚱蜢进一步研究后发现，如果蚱蜢尾部受到刺激，它就会“跳”，对于声波和来犯者靠近时气压的变化，蚱蜢的触觉器官会有所反应。神经系统命令足部肌肉紧缩并“起跳”躲避危险。蚱蜢“跳跃”距离长短取决于神经发送命令信号的强弱程度。蚱蜢要想“跳”得远的话，必须发动每一条后足里的大约3500根肌肉纤维，这一过程大致在1/30秒中完成。由此可见，跳蚤和蚱蜢行动时不是跳跃，而是弹跃。

 

 

（二）仿生昆虫：天生的科学家

 

昆虫和机器似乎是两个世界，彼此不搭界。昆虫是小小的有生命的动物，属于生物领域的范围，而机器则是大大的无生命的机械物体，属于物理机械的范围。一门新兴的学科——仿生学却将两者紧紧地连在了一起，这真是一件很有趣的事情。

 

1.蜻蜒的杰出贡献

 

远在古代的时候，人们就一直梦想着能像鸟儿一样翱翔蓝天，那该是多么美好和自在啊。以后，经过各国科学家不断的研究、实践、改革，第一架飞机终于诞生了。人们在万分欣喜之余又遇到了麻烦，能飞的飞机时常会在空中出现翻转现象。这究竟是怎么一回事呢？原来飞机的机翼在飞行中出现有害的振动。如果飞机速度较快，这种振动往往就会折断机翼，招致机毁人亡的危险。这个问题如何解决呢？飞翔的蜻蜒使科学家眼前一亮，便将蜻蜒带入实验室，经研究后发现，蜻蜒之所以飞得平稳是因为其膜质前翅端部前缘有一块黑痣，称为翅痣。科学家模仿翅痣在机翼端部前缘处加厚重量，终于克服了颤振，从此人们可以安稳地坐在飞机里飞翔在蓝天了。

 

蜻蜒不但在飞机设计上为人类做出了贡献，而且它的眼睛也颇具研究和利用的价值。当我们仔细观察蜻蜓的一对大眼睛—复眼时，可发现它是由成千上万个排列整齐的小眼组成，构造十分独特。每个小眼都有它自己的视觉机能，但由于各自在复眼球面上所处的位置不同，折光度和聚焦功能也不一样，如同照相机的镜头，有长短之分，不论景物远近都能获得清晰的影像。因此蜻蜒在空中飞翔时，它这种独特而敏锐的眼睛能轻而易举地捕捉到各种飞虫，地面上的花草树木都在它眼下急速地移动，但蜻蜓看到的只是单个镜头而不是景物的连续运动。科学家研究和模仿蜻蜓和苍蝇复眼独特的构造原理，制成了复眼照相机，一次就能拍摄几千张重复的照片。仿生照相机的镜头是由1329块小透镜粘和起来的，一次可以拍摄1329张照片，分辨率达4000条线/厘米。这种照相机还可用来大量复制计算机的精细显微电路。

 

2.苍蝇的妙用

 

苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，喜腥臭和污秽，并传染各种疾病。仿生科学家从这种令人厌恶的害虫中创造出了不同凡响的价值。

 

苍蝇除了眼睛特别出色外，它的嗅觉也是异常敏锐。苍蝇的嗅觉器官能很好地搜集漂浮在空气中的各种气味，甚至能嗅到40公里以外的食物源。科学家研究了苍蝇的嗅觉系统后发现苍蝇是如何将化学反应转化为电脉冲形式的发生机理，揭开了其嗅觉灵敏的奥秘。在此基础上，科学家研制出了电子鼻和气体分析仪，用来辨别气味和测定气体的性质。电子鼻可用于在战场上预测敌方是否施放毒气，还可用于在地震后的废墟中寻找受难者。气体分析仪被用于测定诸如潜艇、飞机、航天飞机等舱内气体的含量和成分。

 

苍蝇总能在苍蝇拍下溜之大吉，这是因为其体内有一个微型平衡器——楫翅。楫翅每秒振动300多次，使苍蝇在飞行时保持平衡并在受到外来袭击时迅速做出反应。苍蝇甚至可以不使用平衡器，直接由视觉系统控制行动，苍蝇的视觉系统处理信号的速度是所知生物中最快的。科学家根据苍蝇楫翅的导航原理，研制出的陀螺仪解决了飞行器在高速飞行时出现翻滚和倾斜的难题。现在陀螺仪已在航海、航天航空和军事等领域得到广泛的应用。

 

3.人造丝的“发明家”

 

蜘蛛虽然不是昆虫，但它同昆虫一样，也属于节肢动物，也为仿生科学做出了贡献。蜘蛛常常躲在角落里，张起一张大大的网，静静地等待着猎物的到来。当一只漫不经心的飞虫撞到网上，蜘蛛便闻讯赶到飞虫落网的地方，它那像喷壶状并有许多小孔的丝束便会喷出许多丝，很快就将“自投罗网”的飞虫捆绑住，用毒牙把猎物麻醉后，饱餐一顿。生物学家研究蜘蛛这套本领后，根据仿生学原理发明出了人造丝。

 

蛛丝超强的强度和出色的弹性使其成为世界上最好的防弹衣的原料。由于蜘丝的来源极为有限，提取工艺较复杂，技术难度很高，规模生产几乎是不可能的，所以科学家正对蛛丝的蛋白质化学性质、结构和蛋白晶体聚合物的转化过程作进一步的研究，以期能研制出人工合成蜘蛛丝。加拿大科学家将山羊乳液与蜘丝蛋白联系了起来，并由此研制出了一种新的轻型纤维材料。实验证明，这种人造丝比钢材的强度更高，弹性更足，被誉为生物“钢材”。科学家发现山羊乳液中所含的奶蛋白同蜘蛛的丝蛋白的生成模式是一样的。他们将蜘蛛的蛋白生成基因移植到山羊的乳腺细胞中，从山羊的乳液中提取出了类似蛛丝的可溶性蛋白，成功地研制出了模仿蜘蛛吐丝的最新技术。这种人造丝可在环境中降解，应用范围很广泛，既可制成盛装洗发香波的高强度塑料，亦可用于编织海洋捕鱼的拖网。

 

4.蜜蜂的启示

 

蜜蜂除了带给人类蜂蜜、辛勤传授花粉外，其蜂巢使建筑学家大受启发。蜂巢是由许多六角形柱状体的窝按照严格的顺序配置构筑起来的。六角形柱状体在建筑学上是一种最经济的形状。在其他条件相同的情况下，这种形状的窝具有最小面积和最大容量的特点，所以建房所需的材料也最少。蜜蜂不愧为节约的“标兵”，它使人类在建造房子时收益非浅。

 

5.蝴蝶翅膀与电脑芯片

 

在你长时间使用电脑后，如果电脑芯片能迅速冷却下来的话，得感谢蝴蝶翅膀的帮助，当然这并不意味着在你的电脑机箱内，有一只蝴蝶正对着芯片大扇其翅膀，而是研究设计人员从自然野生的翅膀中得到了启发。科学家对凤蝶、粉蝶进行了专门的研究，他们想利用几百万年来蝴蝶翅膀进化出来的绝妙散热功能，研制出在长时间运作的状态下能保持恒温的电脑芯片。

 

电脑芯片的发展趋势是运行质量高、容量大，厚度却越来越薄，所以芯片的有效散热性能就变得特别重要。科学家说，先进的半导体是内部构造复杂化和外型小型化的统一。这牵涉到许多急需解决的热转换问题。当芯片变薄时，热转换效应就无法预测了，而且传统的热转换方式，如散热片和风扇也会失去效果。

 

蝴蝶翅膀可以给予我们一定的启示和帮助。所有的冷血动物都是保持其体内的热转换来维持生命的。蝴蝶在温暖的阳光下时，它的翅膀的构造会辨别其摄入的不同热量。人们用手去抓蝴蝶时，手指就会沾上白色粉末，在显微镜下可以观察到，粉末是由100微米长的扁平的囊状物组成。囊状物由无数对称的角质层构成，角质层是生物体外骨骼，由几丁质组成，其表面并不光洁。阳光照在蝴蝶翅膀上后立即被均匀分散，是受到了角质层的反射作用，这就是为何人们看到蝴蝶翅膀总是闪闪发光的原因。蝴蝶利用翅膀散热来调节体温、联络、求偶和伪装。研究人员模拟蝴蝶翅膀的结构和功能，希望尽快研制出能使电脑芯片持续均匀散热的理想的散热装置，并推广应用到其他的高科技领域。

 

6.仿生昆虫多奥秘

 

亲爱的读者，你一定已从前述了解到昆虫在仿生学上的非凡贡献和远大前途。在充满着神秘色彩的昆虫王国，还有许多昆虫尚待我们人类去开发和利用。昆虫的复眼，尤其是蜻蜒、苍蝇、豉虫的复眼还有可利用的仿生价值。如豉虫是一种夏天在池塘和河湾里常见的黑色小甲虫，整天在水面上滑来滑去，当你凑近看时，它就会溜走。豉虫的每只眼睛都分成水上和水下两部分，似乎有四只眼睛，两只观察水里，两只照看天空。豉虫的触角也很特别，触角上密密地布满了刚毛，能探测水面的表面波压力，并通过神经将定位报告给大脑，使虫体得知周围环境的情况。豉虫这种特殊的定位系统，使得无线电定位设计者对其产生浓厚的兴趣。还有一种叫气步甲的甲虫，常能在尾部急速喷出一股令人难闻的气体，使来犯者受到突如其来的打击，往往狼狈逃窜。气步甲可为人类解决过氧化氢的保存问题提供研究线索。

 

此外，著名的“跳高名将”跳蚤轻松一跃，其高度相当于其身长的100倍，这种惊人的弹跳力又可以使我们受到启示。一个小小的蝉伏在树上悠闲地鸣叫着，远远地便可招引人的听觉，这一切仿佛在显示，各种昆虫独特的结构和功能，特殊的生活方式，在仿生学上都有着尚待探索的奥秘。

 

（三）法医昆虫：侦破大案的小英雄

 

每当人命关天的凶杀案发生后，那形形色色甚至奇形怪状的死尸或许会令到过现场的人有惨不忍睹、毛骨耸然之感，自然也就不会留意到死尸上爬行或飞舞的昆虫了，或者视而生厌以避之。然而，谁会想到正是这些不起眼的小虫有时会成为案件侦破的有力见证，甚至是某些疑难案件的突破口呢？这正是国际上自80年代以来，快速发展的一门学科——法医昆虫学所研究和解决的问题。

 

1.小昆虫“侦破”大案例

 

据报道，1984年发生在美国的一起凶杀案的侦破即归功于法医昆虫。案情是这样的：11月25日这天，在一个僻静处，发现了加州一女大学生被害。当时，在难以判明确切被害时间的情况下，是尸体上出现的昆虫使案情出现了转机。法医昆虫学家根据尸体上发现的丽蝇卵，确定被害人是在气温20℃以上的温暖时日被害，因为丽蝇只有在气温高于20℃时才产卵。核查气象部门的报告，发现这名女学生失踪的第一天气温正是高于20℃。由此并汇集其他线索分析判断，该女生失踪当天即被害。随之案情真相大白，凶犯难逃法网。这起案例当时不仅引起了昆虫学界的关注，也震动了司法当局。从此，昆虫被美国司法部确立为判断人体死亡时间的有效工具之一。

 

用法医昆虫“侦破”案例的典型实例不胜枚举。近期，同样也是发生在美国的另一枪杀疑难案件，由昆虫“告破”。有人在南卡罗来纳州的乡间平房中发现一具女尸，解剖证明被害人死于头部的小口径来福枪伤，同时发现尸体上有大量的蝇类幼虫，即蝇蛆。调查人员在取样中收集到142只蝇蛆和10只蝇蛹，经鉴定是红兴丽蝇和裸芒综蝇。研究人员根据这两种蝇的发育生物学和当地气象情况分析确定，被害人死亡时间是10月24日或25日。依据这个至关重要的判定进行排查，很快找到了嫌疑犯。最后凶犯招供，是10月24日下午用来福枪杀死被害人。你瞧，小小昆虫被誉为“破案”小英雄，真是名不虚传。

 

2.法医昆虫为什么能“破案”

 

读到此，读者一定对这些昔日恶名小虫，一跃成为今日“小英雄”该刮目相看了吧。那么这些法医昆虫为什么会破案？依据的原理又是什么呢？原来在人尸体上出现的昆虫，按其生活习性可分为尸食性、腐食性、食皮性、食角质性等几大类，另外还有一些昆虫种类虽与尸体无直接关系，但却是这些法医昆虫的捕食者或寄生者。正是通过这些种类各异的法医昆虫的“亮相”，来判断死亡时间或是否有异地移尸等等，成为破案的重要突破口。

 

昆虫学家的研究证实，侵食人尸体的昆虫遵循基本的生态群落演替原理。特定的昆虫开拓并占据新的生活环境，可以利用其中的资源，从而改造这种环境，有利于随后到来的昆虫在其中生活。这种从开拓者到随后陆续到来的后继者形成的演替序列，代表了生态演替的一般规律。从尸体出现到腐烂和分解的不同阶段，有不同的昆虫种类组成和数量变化，这种类群与数量的变化就是生态群落演替的一个典型范例，也是法医昆虫学最基本的原理。此外，昆虫在尸体上的演替序列和出现时间，会随温度及周围其他环境因子的变化而浮动，但到达次序比较固定。当最后的种类出现时，早期的种类早已消失。

 

G.F.鲍乃梅萨研究发现，在节肢动物取食和分解尸体的附产物时，对土壤动物有影响。如果尸体上的动物增多时，土壤中原有的动物就几乎完全消失。这样，就可以在短距离内判定是否移尸，并确定原先停尸处。若推测远距离移尸，则还要依赖于食尸昆虫的地区分布类群和特有种类。周红章等研究指出，在确定尸体的异地移动时，若甲地发现了乙地的特有种，说明尸体原来在乙地。例如他们调查了北京清河、密云和房山3个地点与人尸有关的甲虫种类，从采集到的878号昆虫标本分析鉴定，3个地点不仅有相同种，而且各地都有自己特定的种类。可以说，地区的特有种类往往是推断移尸最有效最直接的证据。

 

3.“破案”小英雄群星谱

 

法医昆虫学的先趋之一P.麦革宁曾提出，将节肢动物侵食尸体的过程分为8个相互衔接的演替阶段。后来一些学者根据自己的研究结果，对此有所归并。近年，我国周红章等人研究认为，尸体腐烂过程划分为侵入期、分解期和残余期3个阶段较合适。同时，还提出了各阶段不同昆虫的类群。也正是它们一时成为“破案”的重要角色。

 

侵入期：以双翅目蝇类为主。这一类群在尸体上的生命活动、产卵、幼虫发育、以及世代交替等相关信息，是死亡时间推断的重要依据。分解期：尸体上不仅仍有蝇类出现，更重要的是鞘翅目的甲虫开始侵入，而且种类和数量在逐渐丰富。在此阶段，甲虫出现的种类组成和数量变化显得非常重要，其原因是由于蝇蛆的发育变化往往超过了1个世代，因而若主要以蝇蛆发育程度或虫龄，来作为推断被害者的死亡时间，其可靠性不高。残余期：一般出现的昆虫数量极少。除了阶段性昆虫类群以外，地理区域特点、季节与温度、环境条件、尸体有否受伤或裸露等，是出现的昆虫种类、侵食尸体时序的几个重要影响因素。

 

在尸体腐烂过程中，侵入并在尸体上生活的昆虫主要有丽蝇、麻蝇。此外，北京上述3地就有阉甲科、皮蠹科、埋葬虫科等的甲虫，它们是尸体的主要取食和破坏者，属尸食性；金龟子科和拟步甲科的昆虫，是典型的粪食性或腐食性的种类；步甲科和隐翅虫科的甲虫，兼有捕食和食腐肉两种取食特性，可能既取食尸体、又捕食尸体上的其他昆虫，特别是捕食双翅目幼虫；有一些属偶然的闯入者，如象甲科和虎甲科的种类。还有一些杂食性的，如蚂蚁、胡蜂等。另外还有一些食尸的其他小动物，如蜘蛛、百足虫等。

 

法医昆虫学近年来在国际上有了很大发展，已逐步形成一门成熟的学科。当代许多高新技术也被应用于此学科，特别是昆虫的分类、生态、生长发育、生理生化、分子遗传及计算机分析等方面的技术等。这样，法医昆虫将会在案件侦破中更显示其神威了。

 

（四）空间昆虫：闯入太空的勇士

 

面对神秘莫测、浩瀚无垠的宇宙，人类对它的研究和探索从未止息。起初，灵长类动物首次作为实验对象进入了太空飞船，后来某些植物、鼠类等进入太空实验。然而，昆虫也闯入了太空，似乎还鲜为人知。

 

1.太空生物实验的“宠儿”

 

宇宙是一个与地球迥然不同的特殊环境，它的微重力、微磁场、宇宙辐射、超真空、超洁净和缺乏有规则昼夜节律变化等。这种环境对人体究竟会产生什么影响仍是不解之谜。那么人类应选送什么样的生物进行太空科学实验呢？

 

从进化论的角度而言，高等哺乳动物是最理想的实验材料。但愈是高级动物，其试验周期愈长、耗资也甚巨。因此，必须寻找其他理想的替代生物来满足和达到预期的实验目的和要求。科学家们经多年探索后发现，昆虫几乎具备这样的条件。昆虫的最大特点是与人类同属真核生物，在细胞和分子水平上与人类有极相似的功能和机理；从比较生物学看，用它们做太空实验，与人类的反应最接近，也最具参考价值。此外，昆虫的优势还在于：体型小、对环境的适应性和敏感性较高、生活周期短、易大量繁殖、便于人工饲养和操作管理，被公认为是建立空间试验生物模型经济有效、不可多得的最佳生物实验材料，特别是被称为“荣誉哺乳动物”的果蝇最为理想。

 

人类太空试验的目的，就是利用空间这一特殊环境对生物施加影响，研究其利害规律与后果，以便制定有效对策和方法，控害扬利，造福人类。比如，一种变异系天蚕，能合成天然绿色素丝，且丝色亮丽不褪。这给人启发，如用空间影响诱发其产生优质多量的丝，或能合成多种天然色素丝的变异系，并经选育遗传下来，不就能在生产中加以应用，造福人类么。再如紫胶虫产紫胶，白蜡虫生白蜡，都是国防和民用上有重要价值的工业原料。研究空间昆虫学的主要内容和意义也在于此。

 

2.卫星搭载昆虫

 

太空实验如何将昆虫送入太空呢？用卫星搭载。就是把生物样品随卫星进入空间飞行，待返地后观察空间环境对它们的影响，并对所获数据和资料进行研究和分析。卫星搭载有两种：无源搭载和有源搭载。无源搭载是指卫星内没有专供试验生物生存所需的各种条件，如氧气、温度、湿度、光照和食物，也没有清除废物（二氧化碳、粪便等）的装置。因此，进行无源搭载试验的生物要求比较严格，必须选择一些有高度耐缺氧能力和新陈代谢不旺盛的生物。作者实验发现，符合这些条件的昆虫（如伊蚊卵和蚕卵）返地后还能存活，而不符合条件的（如果蝇的幼虫和成虫）在空间飞行期间就全部死亡。有源搭载是指卫星上设有供受试生物进行正常生命活动的生命支持系统。当今国外大多采用有源搭载进行空间生命科学试验。

 

60年代美国已在返回式卫星上搭载生物样品，进行太空生物实验了。80年代初美国利用哥伦比亚航天飞机搭载昆虫做科学实验。我国在1990年发射的返回卫星上，中国航天医学工程研究所建造了一个小型受控生命支持系统，搭载小白鼠、果蝇和家蚕，并取得了一定的成果。

 

3.太空对昆虫的影响

 

太空对昆虫的影响主要表现在微重力、微磁场、宇宙辐射、超真空及无昼夜节律等空间条件下，对昆虫的日常行为、代谢过程、繁殖能力、遗传变异等生存行为的影响作用。

 

（1）微重力的影响。微重力是指高空中物质受地球引力极度减弱而重力几乎近于零时的一种环境，也就是失重环境。那么微重力对昆虫有什么影响呢？科学家发现在失重情况下，昆虫活动减少。如烟草天蛾翅的振幅减小。黎豆夜蛾则不爱活动，仅在有干扰时才被迫轻微的爬行或飞翔。有1/3的蛾子头向上，2/3的头向下或左或右，而在正常情况下100％的蛾子头都是向上的。微重力对昆虫繁殖力有影响。从空间飞行七天后返地的已死的黎豆夜蛾雌蛾中未发现有受精卵。果蝇会产出许多不受精的卵。飞行17天后返地的雌性家蝇的雌卵数和产卵率都显著减少。果蝇在COSMOS－963生物卫星上飞行18.5天后返地，与地面对照组相比，无论是生命力或寿命均有所降低。

 

（2）宇宙辐射的影响。在空间，由于航天器外壳本身有一定的屏蔽作用，一些低能量的辐射粒子通常不易进入舱内，故对生物的影响不大，但对一些高能辐射粒子是无法屏蔽的，就难以避免对生物造成伤害，特别是引起后期的遗传变异。另外，受试生物还常被置于能直接暴露在宇宙空间的卫星装置上试验。据报道，绒茧蜂、果蝇、杂拟谷盗等在卫星上接受由微重力和γ辐射复合作用引起的遗传变异的实验，结果雄绒茧蜂在飞行的最初两天交配行为失常，由辐射过的精子所受精的卵孵化正常，卵母细胞在辐射和微重力双重影响下，致死率很高。果蝇雌成虫体内的受精卵经辐射后，其幼虫和蛹Y染色体失去的频率，幼虫染色体不分离和死亡率也很高。白纹伊蚊卵孵出的幼虫和蛹的染色体畸变（断片、桥、微核）情况较严重。

 

据已发表的资料和作者的实验结果，单纯微重力对遗传变异的影响似乎不大，所观察到的变异大多是微重力和宇宙辐射同时作用的结果。

 

4.从太空归来之后

 

昆虫对人类的贡献古已有之，如蚕丝、蜂蜜、虫胶和白蜡人所共知。随着科学技术的发展，人们还希望通过高新技术来改造和完善原有品种，获得高产、稳产和集多种优良性状于一体的新品种。在我们进行搭载研究的昆虫中，对家蚕和天蚕这两种绢丝昆虫更重视，因为丝织品是我国传统的出口产品，经济效益十分可观，特别是被誉为“丝中女王”的天蚕，其丝产品在国际市场上的价格为桑蚕丝和柞蚕丝的数十倍。日本目前有多家研究机构从事天蚕应用研究工作。我国1990年有源搭载返地后的家蚕，其后代的丝质有一定的改善，其丝产品在1991年香港展览时引起很大轰动，被抢购一空。天蚕产出的天然绿色丝的色彩和光泽都属上乘，但目前仅此一种颜色，我们希望通过空间条件的诱变，选育具有系列色素丝的丝素基因，以及系列纤度丝的丝素基因的天蚕和家蚕优良品种。我们相信希望最终会实现的。

 

5.空间昆虫的未来

 

随着空间科学的进一步发展，建立相应的空间站显得十分必要。受控生态生命支持系统是国外正在重点研究的空间站系统模型之一。这是一个在封闭系统中完全由植物、动物和微生物构建的一种循环式生态系统，依靠这三者间动态的生态平衡达到自给自足。如1991年9月26日建于美国亚利桑那州沙漠的生物圈2号就属于这一类型。在这一生态系统中，昆虫是必不可少的成员之一。它们在其中的作用有：一、为植物传授花粉；二、以废物为食，将废物变为有用的物质；三、利用天敌昆虫控制害虫，使这一系统中的益虫和害虫达到平衡。然而只有那些适合于空间条件的昆虫才能担此重任。在地面试验中发现，蜜蜂的飞行和筑巢，以及蚕的吐丝和结茧等行为都受重力或地磁场的影响，在空间条件下，它们的这些行为会改变吗？如何改变？随着我国昆虫有源搭载的开始，这方面的研究工作将着手迸行。

 

在太空生物研究领域，我国的科学家已走在前沿。随着我国航天事业的不断发展，先进的航天飞行器的出现，特别是在本世纪末将发射生物卫星，那时我国的空间生命科学研究将进入一个更加辉煌的时代。

 

（五）资源昆虫：生物资源的宝库

 

昆虫种类繁多，数量庞大，具有许多其他生物所不备的生命现象和生理机能，是一个十分宝贵的尚未开发利用的生物资源库。长期以来，由于昆虫的危害被过度喧染，许多人对昆虫惧而远之，谈虫色变。然而，昆虫却默默无闻地按照人类的意志，在许多方面作出了无私的奉献。随着现代科学技术的发展，昆虫不仅在传统领域，而且将在许多新兴领域为人类作出更大的贡献。

 

1.纺织工业的奠基者——家蚕

 

作为资源昆虫，首屈一指的无疑是家蚕，也就是人们爱称的“蚕宝宝”。如同它的名字一样，家蚕现在已经完全被“家畜化”，但是它的祖先和其他昆虫一样，也是野生的。大约在4500多年前，我国古代劳动人民将野生的桑蚕经过品种改良，发展成为今天的家蚕，因此它是历史上最大的改良昆虫。

 

有关家蚕的身世，有不少神话传说。晋干宝《搜神记》十四卷中有这样一个故事。大意是远古时代有一大人远征，家里仅留下秀女一人及公马一匹。女儿与马相依为命，白天勤耕，夜晚思父。有一天秀女与马儿开玩笑说，若你能将父接回，我将与你成婚。马儿暗记此言，便奔驰而去，径自来到父亲的所在地。其父见马惊喜，便一跃而上，轻轻地抚摸着爱马，以示久别重逢的高兴。可马儿却一个劲地面向家乡方向悲鸣不止。父见状，疑是家中出事，便速骑马而归。秀女见父归，高兴不已，对如此通人情的马儿，更是悉心照料。可马儿终日不食，喜怒无常。父亲见怪，便问女儿。女儿如实将事情的前后向父亲道明。父亲听后大怒，虽是爱马却怎能对爱女有非分之想。一怒之下，便拔箭将马儿杀死，并将马皮曝晒于院子里后，愤然离去。女儿见状，悲伤不已，来到院子，嘴里小声地说着：你身为家畜，何欲取人为妻？招此屠剥，何以自苦呢！谁料话音未落，马皮蹶然而起，卷女而去。其父得知，速回，并苦苦哀求，但爱女终未能回到老父身边。事隔数日，院子里的大树上突然出现很多蚕，其茧之大非同寻常。邻居取下饲养，其产量高出普通蚕数倍。这个故事，虽是不经之谈，但寓意出家蚕是古代劳动人民的造作之物，合乎家蚕的起源。

 

家蚕起源于中国，自古以来，养蚕业是我国的重要产业。在古代早已将耕织并列，有“一妇不蚕或受之寒”的说法。它不仅为亿万人驱寒送暖，而且是现代纺织、丝绸工业得以发展的源泉。改革开放以来，生丝及丝绸制品又成了我国出口创汇的重要物资，为国民经济的发展作出了重要贡献。

 

不仅如此，家蚕还是一个重要的国际文化交流的使者。我国在公元前3世纪，即以盛产丝绸而闻名于世，许多丝织品都是通过西部经由中亚地区出口至欧洲。据资料记载，大约在公元3世纪时，我国的蚕种已通过移民传到了日本。此后，日本的养蚕业得到迅速发展，生丝出口一度曾成为日本经济的中枢。养蚕业引入欧洲大约在公元6世纪，相传有2位欧洲的修道士将蚕卵藏于竹杖里，从我国西部边境出境，带到了欧洲饲养。丝织品的流通促进了人员与文化的交流，形成了著名世界的“丝绸之路”，一根银丝连结了东西方两个世界。因此，家蚕在中国的东西方文化交流史上写下了光辉灿烂的篇章，是一位千古不朽的“文化功臣”。

 

现代科学技术的发展为家蚕的利用开辟了新的途径。蚕丝蛋白由18种氨基酸组成，其结构相当复杂。利用这一特性，科学工作者将其加工成生物膜、生物传感器、抗血栓性医用材料、人工皮肤用材料、药物缓释剂的载体、保健食品等，使丝绢蛋白身价倍涨，也为传统的养蚕业带来了新的生机和希望。

 

2.天然食品的王子——蜂蜜及其他蜂产品

 

蜜蜂是一种社会性昆虫，其中工峰专门从事外勤劳动，它们从鲜花中吸取其精华——花蜜，回巢后，亲口将其交给花蜜接收专员。专事花蜜处理的蜜蜂从工蜂口中接受花蜜后，先贮藏于自己的蜜胃中，然后再用口器加工酿造，减少水分，并分泌一种酶，将原始的花蜜分解为葡萄糖及果糖。一部分的葡萄糖进一步被分解为酸性物质。因此，蜂蜜的pH值较低，有利于防腐。

 

蜂蜜中的糖类主要是单糖，在体内不必消化水解，可直接吸收进入血液。因此，对人体是相当有益的，尤其是对一些消化机能差的老年人、婴幼儿和病人是非常有利的。此外，蜂蜜中还含有丰富的氨基酸、维生素、矿物质等营养物质。所以，自古以来，蜂蜜作为食品，既受天下百姓之喜爱，亦为富贵官人所青睐。蜂蜜除了直接食用以外，还被广泛地用于加工食品，如面包、糕点、蜜饯以及烹调等。蜂蜜酒是最古老的名酒之一，相传以前在欧洲，有新婚夫妇每天饮蜂蜜酒，为期30天的习俗，故称新婚首月为“蜜月”。近年蜂蜜在饮料业中也大出风头，在日本，蜂蜜柠檬饮料水面世后大受欢迎，一直保持着较高的消费量。由于蜂蜜用途广泛，需要量相当大。我国的蜂蜜产量大约在20万吨左右，其中1/3用于出口。

 

花粉是养蜂业的又一重要产品。本书的其他章节中已经介绍了蜜蜂在植物传粉过程中发挥了重要作用。同时，蜜蜂也将花粉加工成花粉团存放在后足的“蓝子”里，携带回蜂箱喂养幼蜂并作为自身的贮藏食品。一箱的蜜蜂一年大约往蜂箱里搬入10～40千克的花粉团。近年来，蜂花粉作为保健食品颇受欢迎。市场上出售的花粉多为干燥后的花粉团，花粉的细胞壁一般完好无损，不易消化吸收，最好粉碎后再食用。花粉中还含有许多生理活性物质，提取后加工成美容化妆品也颇为人们喜爱。

 

蜂王浆是羽化初期的工蜂分泌的乳状物质，主要用于喂养幼虫。现代科学研究表明蜂王浆具有刺激生长、延缓衰老的生理功能。因而被广泛地应用于医疗保健食品，国际市场价格高达每千克1000多美元。我国每年出口量为1000吨左右，其中向日本每年出口400吨。可以预料，随着生活水平的提高，人们对蜂王浆这类天然保健食品的需求量将会越来越高。

 

3.轻工业产品的佼佼者——产蜡昆虫

 

说起产蜡昆虫，还需首先提一下蜂蜡。蜂蜡是由2～3周龄工蜂腹部的蜡腺分泌的类脂质物质，其产量约为蜂蜜的1.5％。蜂蜡的使用具有悠久的历史，古代，有贵人死后，将尸体涂上蜜蜡，浸泡在蜂蜜里，以保持长久不变质。也被广泛地用来制作蜡烛。现在，蜂蜡的最主要用途是化妆品，在欧美，教会用的蜡烛是蜂蜡的第二大用途。蜂蜡在工业上主要用作绝缘蜡布、润滑剂、涂料等；在医疗上用于牙科、丸药包衣等。

 

白蜡虫是又一种重要的产蜡昆虫。它和蜜蜂是完全不同的两类昆虫，属同翅目蚧虫类，与蝉、蚜虫等有亲缘关系。蚧虫类虫体一般都很小，口器特化成针状，以此刺入植物的组织，吸取营养，因而多为植物尤其是林木的重要害虫。白蜡虫寄生于女贞属和白蜡树属的20多种植物，一年发生一代，以雌成虫越冬。3月中、下旬开始产卵，4月开始出现若虫。其初孵若虫一般寄生于叶片，待脱一次皮成2龄若虫后，转移到枝条，并固定寄生位置，不再移动。雄若虫在固定后四五天，体背面即布满分泌的白蜡丝，以后蜡质不断增加变厚。虫口密度高时，整个枝条全被白色蜡质覆盖。将被有虫蜡的枝条采集回收，经加工即可制得白色虫蜡。白蜡虫生产的虫蜡无臭、无味、熔点高、稳定性强，具有防潮、防腐、防锈、润滑、着光、经久耐用等性能，是石油蜡所不能完全替代的。因而被广泛地用于国防、轻工业、医药卫生、文化教育等领域，也是传统的出口商品，有很大的经济价值。在我国南方的一些地区，白蜡虫作为一种经济昆虫，被大面积放养，所用寄主植物主要是女贞和白蜡树。

 

紫胶蚧和白蜡虫属近亲，同是蚧虫类。当其幼虫将口针插入植物组织后便固定不动，不久便开始从体壁上的紫胶腺分泌胶质。刚泌出的胶体为琥珀色的半流体，遇空气后逐渐变硬。随着胶虫不断生长发育，泌胶越来越多，以至全部把虫体覆盖起来，形成一个胶壳，对其自身起到保护作用。紫胶蚧不仅分泌胶质，也分泌蜡质。但其蜡质分泌量较少。紫胶的主要成分是紫胶树脂，被广泛地应用于军事、电气、橡胶、油墨、木器、机械、医药、食品等200多种行业。

 

4.休闲娱乐的好帮手——鱼饵昆虫

 

周末假期，带上一根鱼杆，一张小椅子，跑到公园的幽静小河边，或近郊的鱼塘处，泡上几小时，领略一下姜太公的心情，可道是当代人休闲的一佳选择。其不限年龄，不拘性别，真可谓男女老少皆宜。一则可以休养身心，二则可以磨练意志，碰上好运气，还能增加一点口福。笔者生长在水乡，记得二三十年前，还在上小学的时候，放学后，常常悄悄地钻到别人家的护宅沟旁，芦苇丛中，垂钓上一个来小时，大小不论总能钓上一二尾鲫鱼之类的，为以蔬菜为主的餐桌上添一点荤味。当然那时谈不上休闲，主要是为口福。自那以后，笔者对垂钓总有一种特殊的情趣，至今每当填写自己的兴趣爱好时，总忘不掉写上“垂钓”两字。

 

大凡有垂钓经验的人都知道，垂钓能否有收获，鱼饵十分重要，对一些杂食性的鱼来说，虽然米粒、面粉团等也能上钩，可对一些肉食性的鱼来说，一般对鱼饵的要求较高，记得童时最常用的是蚯蚓，每当准备垂钓之时，就在家前屋后的潮湿处，挖些细小的红蚯蚓，装入空墨水瓶中带着。长此以往，家前屋后变得坑坑洼洼，免不了遭大人几次训斥。即使这样还不一定能找到理想的饵物。今天的城市里要去寻找合适的蚯蚓可不是件容易的事，因而鱼饵便成了商品。出售蚯蚓果然不错，但使用活蚯蚓并不十分方便。于是想到了昆虫，记得小时候曾用苍蝇去钓过喜浮于水面的白条鱼。在国外留学期间，与友人去山里溪流钓鱼时，也曾就地取材，从流水处的石砾上抓毛翅目的水生昆虫做鱼饵，还挺受鱼儿的欢迎。于是就想能否在实验室培养鱼饵昆虫，当时笔者正在研究一种为害茶树的卷叶蛾，实验室里养了大量的幼虫。但此虫的老熟幼虫期仅五六天，化蛹后即不宜用作鱼饵，可利用时间太短。便动起了歪脑子，将多余的一部分实验昆虫用保幼激素进行处理，结果其他昆虫都已化蛹了，它们还在不紧不慢地取食，身体长得胖胖的，就是不化蛹，一直持续了好多天。正好我的导师要去别墅度暑假，带上了一些我特制的鱼饵，据说效果还相当不错，使用也很方便。以后每逢暑假前，我们总得为先生特制一点。当然这仅是研究之闲的小插曲，并没有真将此商品化。目前，外国已有类似的商品，其制作方法也大致相似。种类以苍蝇及蛾类幼虫为主，共有20多种。

 

随着生活水平的提高，生活节奏的加快，人们对娱乐休闲也会越来越注重，鱼饵昆虫的市场究竟有多大？现在似乎还难以预测。

 

5.昆虫资源的多渠道利用

 

（1）昆虫几丁质的利用。几丁质是构成昆虫体壁的主要成分。据推算，地球上平均每年的几丁质生产量有10～11吨，可以和纤维素匹敌。植物纤维素已广泛地应用于我们的日常生物中，但昆虫几丁质这一极大的资源却尚未被利用。其中固然有技术上的难点。主要是其分子结构比较牢固，可溶性极低。科学家们正在致力于几丁质利用的研究。目前已经利用的有化妆品，在洗发膏中加入经处理过的几丁质类化合物后，能使头发滑润而富有光泽。因此，昆虫还是人类美容的好帮手呢。几丁质还可以用作吸附剂，用来处理污水，其能力不亚于人工合成的高分子吸附材料，是未来环保产业的重要材料。几丁质也是一种有希望的医用材料，可用于制作手术用的缝合线、人工皮肤，还可加工成特殊的保健衣服，有助于人体健康。

 

（2）昆虫抗菌蛋白的利用。昆虫与人不一样，对于外来侵染物，不可能产生抗体实现免疫。但它对异物的侵入也并非熟视无睹，当感染细菌后，在昆虫的脂肪体、血球等组织里能形成特异的抗菌蛋白。迄今为止，已有100多种抗菌蛋白被分离精制，其大部分来自双翅目及鳞翅目昆虫。由于抗菌蛋白能杀死特异的细菌、真菌等有害微生物，而倍受医药界的关注。也许是经常跑野外的原因，笔者身体不算强壮，但很少生病。即使稍有感冒，亦很少用药，尤其是抗生素，倒不是惧药症，只是想为以后留一条后路而已。因为现有医用抗生素都存在抗药性的问题，经常使用后，即使加大剂量，药效也会明显下降。最近引起医务人员头痛的是黄色葡萄球菌，此菌是医院里常见的菌，本来致病力不高，且一般的抗生素对其都有较好的疗效。但长期受到抗生素的熏陶，抗性聚增，因而在医院里猖獗，引起一些年老体弱、术后虚亏病人的二次感染，无有效的药物。昆虫抗菌蛋白与现有抗生素的作用原理不同，给治疗抗性病原微生物带来了曙光。

 

（3）昆虫性激素的利用。昆虫间谈情说爱并不需语言，通常通过化学物质来传递信息，沟通思想。大多数情况下，雌成虫成熟后，即分泌一种特殊的易挥发的信号化合物，刊登征婚广告。而雄成虫则靠自己灵敏的嗅觉，感受信息，并根据信息的方位去寻找自己的意中人。科学家们将这一习性应用于害虫的防治，主要用法有3种。其一，用人工合成的害虫性激素监测害虫的发生，具有准确性高的优点；其二是利用性激素直接诱杀害虫，降低虫口密度；第三种方法是将性激素散布于害虫发生的地方，以假乱真，使害虫迷失方向，导致无法婚配，可谓是以其矛治其盾。在日本，茶卷叶蛾的性激素被加工成带状后放置于茶园中，能保持半年的效果。

 

（4）昆虫基因的利用。自从20世纪70年代初遗传基因的克隆分析技术确立以来，以人类疾病的治疗与农作物品种改良为目的的生物基因克隆技术得到了飞速的发展。昆虫基因的分析主要以家蚕和果蝇为中心，取得了不少成果。昆虫基因研究为我们从根本上理解许多昆虫特有的生命现象，利用昆虫资源开辟了一条新径，为经济昆虫的品种改良、害虫抗药性的治理等带来了新的希望。但是，从某种意义上来讲，昆虫基因尚是一块未开发的处女地，正等待着科技工作者去开垦和耕耘。

 

昆虫资源的综合利用还包括很多方面，如天敌昆虫、传粉昆虫、药用昆虫、食用昆虫、昆虫仿生、昆虫细胞、实验昆虫等等，在此不一一细述，可参考本书的有关内容。