当前位置:
首页
> 无脊椎类 > 昆虫的形态及行为

巧尽其用的虫足
2017-04-05  

  (1) 胸足的基本构造
  足是昆虫的运动器官。昆虫有3对足,在前胸、中胸和后胸各有一对,我们相应地称为前足、中足和后足。每个足由基节、转节、腿节、胫节、跗节和前跗节几部分组成。基节是足最基部的一节,多粗短。转节常与腿节紧密相连而不活动。腿节是最长最粗的一节。第四节叫胫节,一般比较细长,长着成排的刺。第五节叫跗节,一般由2-5个亚节组成;为的是便于行走。在最末节的端部还长着两个又硬又尖的爪,可以用它们来扒住物体,两个爪之间还常有个囊状的悬垫,也叫做爪垫,可借其表面分泌的粘着物质,附着在光滑物体的表面。有时爪垫变为针状,称为爪间突。很多昆虫的跗节及悬垫表面都生有一些感觉器官,可以感觉到接触物的情况,凭借这种感觉来决定其行动。有些昆虫的前足距节上还生有嗅味的感觉器官,如蝇类及媒蛾类,它们可以用前足来判断可取食物的有无。
  (2) 胸足的类型与功能
  昆虫的种类不同,习性不同,生活的场所也不同。为了造应不同的生活环境,足的形状发生了很大的变化,其功能也从单一的行走功用逐渐发展为具有多种功能的器官(各种足的图仿彩万志)。
  ①步行足:在地下跑的步行虫,虽然有翅但已不善于飞翔,为了适应其生活上的需要,经过长时期的演变,六条腿变得又细又长,跑起路来十分快速,这种足叫做步行足。当然昆虫中最基本的也是最常见的还是步行足,它们的外形细长;各节也没发生显著的变化,最适于担负行走的功用,如瓢虫、步行虫、天牛等。
  ②跳跃足:蝗虫、蟋蟀、蚤蝼、跳甲等昆虫十分善跳;它们的后足腿节膨大,内有发达的肌肉,可以控制胫节的屈伸,产生跳跃行为。捕捉这些昆虫时特别需要手疾眼快,否则它们会在一瞬间消失得无影无踪。昆虫中的跳高冠军非跳蚤莫属,它们跳跃的高度,可超过其体长100多倍,可以想象,假如人类能够跳过自身身高的100倍,那么,现存的世界跳高记录简直就不足挂齿了。
  ③捕捉足:螳螂、猎蝽等捕食性昆虫是一类益虫,不吃庄稼,专门靠捕食小动物生活,它们从卵里孵出来就有一对刀状的前足。这种前足的基节延长,腿节腹面有槽,胫节可以折嵌到腿节的槽中,腿节和肠节上还常装备着锐刺,是捕捉猎物的有力武器。当它捕获猎物时,可以利用腿节和胫节把要吃的东西夹住,再利用胫节内侧和腿节外侧锐利的刺将猎物撕碎吃掉,这种足叫捕捉足。
  ④开掘足:蝼蛄要在土里生活,挖筑隧道,偷吃庄稼的根、茎,那么它们是怎样钻到地里的呢?原来它们的前足又粗又壮,上面还有几个大齿,象是专门挖土的铲子,掘起土来十分方便,这种足叫做开倔足。
  ⑤携粉足:蜜蜂每天忙忙碌碌,来回穿梭在花丛中采集花粉和花蜜。它们用什么携带呢? 经过长期的适应,它们的后足胫节特化得又宽又扁,上面有长毛相对环抱,专门用来携带花粉,被称作花粉篮。它的基节也有了专门的用处,比一般昆虫的基节要大,内面有10一12排横列的硬毛,用来梳刮在身体上的花粉。当辛勤的采集劳动结束后。一群群小蜜蜂满载花粉而归。这种足叫做携粉足。
  ⑥游泳足:龙虱、仰蝽等生活在水中的昆虫,能捕捉鱼苗作为食料,是养渔业的大害。鱼在水中游得够快了,它们怎么能追上鱼呢?原来龙虱、仰蝽的身体接近流线型,很象只快速潜艇,中足和后足又长又扁,向里的一面还长着一排整齐的长毛,这四条腿就象四只划船用的桨,这样游起来就很快了。这种足叫做游泳足。
  ⑦抱握足:如雄性龙虱的前足附节特别膨大,上面还有吸盘状的构造,交配时用以挟持雌虫,这种足称为抱握足。
  ⑧攀缘足:生活在毛发上的虱类,跗节只有1节,最末一节为一大型钩状的爪,胫节肥大,外缘有一指状的突起。当爪向内弯曲时,尖端可与胫节端部的指状突起密接,构成钳状的构造,牢牢地夹住寄主的毛发。这种足叫做攀缘足。
  足还有其他许许多多的妙用:一些蜂类前足胫节末端和第一跗节基部共同形成净角器,专门用来清洁触角,去掉粘着在触角上的东西;苍蝇足末端形成了爪垫,垫内充血,下面的凹陷就像个真空杯,垫上还有能分泌粘液的毛,所以苍蝇能在光滑的玻璃板上行走,不会打滑,甚至倒悬在天花板上也能自由移动。有些昆虫的“耳朵”(听器)就长在前足上,如大家喜爱的蟋蟀就是用前足上的鼓膜听器来接受异性的呼唤的。峡蝶、苍蝇等足的附节还有感受味觉的功能。生活在阴暗的树皮下,岩石上的潮湿苔藓下的足丝蚁目昆虫,是用足来造丝,编织成坑道状的巢,在里面生活和繁殖,因而它们的足就有着特殊的构造。足丝蚁前足的第一跗节特别膨大,里面贮藏着110多个纱锭一样的丝腺体,好像是一台纺织机,每个丝腺体都是圆形的,丝腺体的壁内有一层细胞核,但没有明显的细胞分界,所以丝腺是合胞体腺,每个腺腔被原生质直接变成的分泌物填满,分泌物沿着扁平的细胞腺管向外流出,腺管开口于细长表皮突起的顶端。当液体状的分泌物从腺管排出后,与空气接触即成为编织坑道用的丝。这种造丝的腺体在脱皮时会周期性地更新。足丝蚁的一生中尽管要经过几次脱皮,但足上造丝的功能不会减退。
  昆虫中除成虫外,不少种类的幼虫靠足爬迁的能力也很强。粘虫大发生时,其幼虫为了寻求食物常成群结队向着一个方向爬行,所到之处,禾苗为之一空,一夜之间往往可转移上百米的距离。小地老虎严重发生时,也可见到同样现象。
  昆虫的足不但有爬、跳、捕、挖的本领,有些种昆虫足的拖拉力和抓力也很惊人。一只仅有6克重的小甲虫,可是它用足拖的物体重量(在一辆轻便的四轮小车上)却有1.093 公斤,比这只小甲虫的体重要大181倍。一匹体重700公斤的健壮马,在良好的路面上也只能拖得动3.5吨的货物,只是相当于体重的5倍。人的牵引力大致也只有体重的5倍。而一只蚂蚁却能轻而易举地把超过体积和重量l400倍的食物或筑巢材料施入自己的巢中。 一只老熟期的大蠼螋体重仅有0.5克,如果将一辆170克的玩具小空车,用线拴在它的身体上,能用三对足很轻松地拖着走,当把车上的物品增加到265克时,它仍能勉强地拖动,如果拿这只蠼螋的重量(0.5克)去除它所拖动的小车和里面所装东西的总重量,把得数四台五入后,便可得到一个破天荒的数字--530倍。
  昆虫的足都很细小,因此也很难想象它们能用足上脆弱的爪子抓起很重的物体来,有人为了证明昆虫足的抓力,曾作过这样的试验:用一根线在蜻蜓的胸部缠上一圈,把它悬挂起来,然后放一块粗糙些的重物让它抓住,结果发现蜻蜓能抓起相当于体重20倍的物体达10分钟之久。 用同样的方法作试验,螳螂能抓起324克的重物,比它的体重大53倍。大蠼螋能抓起52克的重物,比它的体重大104倍。
  知道了昆虫足对自然环境的适应,看到不同昆虫足的形状,就大致可以知道某些种昆虫生活在什么环境了。同时研究昆虫足的内部、外部构造,探讨其拉力和抓力的功能,可在仿生学上加以应用。
  (3) 昆虫如何行走?
  我们人类只有两条腿,靠两腿前后交替运动而行走。那么昆虫行走时是怎样安排其六条腿的呢? 原来昆虫自有主张:它们行走是以三条腿为-组进行的,即一侧的前、后足与另一侧的中足为一组。这样就形成了一个三角形支架结构,当这三条腿放在地面并向后蹬时,另外三条腿即抬起向前准备轮换。让我们具体来看看一组中的三条腿是怎样相互配合的:前足用爪固定物体后拉动虫体向前,中足用来支持并举起所属一侧的身体,后足则推动虫体前进,同时使虫体转向。这种行走方式使昆虫可以随时随地停息下来,因为重心总是落在三角支架之内。并不是所有成虫都用六条腿来行走,有些昆虫由于前足发生了特化,有了其他功用或退化,行走就主要靠中、后足来完成了。大家最为熟悉的要算螳螂了,我们常可看到螳蜘一对钳子般的前足高举在胸前,而由后面四条足支撑地面行走。昆虫的最高行走速度约每小时3英里,这以它小巧身体来讲,可算走得够快的了。
   

 

 

 分享:


关于我们  联系我们  版权声明
主办:北京市科学技术协会 承办:北京数字科普协会北京自然博物馆
京ICP备10006078号-7 京公网安备11010502008401

用微信扫一扫

数字科普微信号
Produced By 大汉网络 大汉版通发布系统