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  • 昆蟲4種口器的基本特征和代表昆蟲

    昆蟲4種口器的基本特征和代表昆蟲
    咀嚼式
    舔吸式
    刺吸式
    虹吸式
    昆蟲這4種口器的基本特征
    和代表昆蟲
    生物人氣:818 ℃時間:2020-03-29 09:15:09
    優(yōu)質(zhì)解答
    口器(mouthparts)是昆蟲的取食器官,也稱取食器(feeding apparatus).昆蟲的食性分化十分復雜,形成了多種口器類型,但就食物的狀態(tài)來說,無非是固體和液體兩大類.適宜取食固體食物的口器需要有嚼碎固體食物的構(gòu)造,這種類型的口器稱為咀嚼式口器;適宜取食液體食物的口器需要有將液體食物吸入消化道的構(gòu)造,這種口器稱為吸收式口器(sucking mouthparts).由于液體食物的來源有暴露的(如露水和花蜜等),有植物的汁液和動物的血液等,為了能獲得這些不同來源的食物,吸收式口器又必須有不同的適應類型,形成所謂虹吸、刺吸、舔吸和刮吸等口器.有些昆蟲的口器兼有咀嚼和吸收兩種功能,這種口器稱為咀嚼式口器.
    從口器的演化來看,咀嚼式口器是比較原始的,所有別的口器類型都是由咀嚼式口器這一基本形式演變成的,它們的各個組成部分盡管外形有很多變化,但都可以從其基本構(gòu)造的演變過程追溯到它們之間的同源關系.
    1、咀嚼式口器(Chewing mouthparts)咀嚼式口器由上唇、上顎、下顎、下唇和舌等幾個部分組成.現(xiàn)以東亞飛蝗典型的咀嚼式口器為例敘述如下.
    (1)、上唇(Labrum) 是銜接在唇基前緣的一個雙層的薄片.前緣的中央凹入,外壁骨化,內(nèi)壁膜質(zhì)而有密毛和感覺器官,稱為內(nèi)唇(epipharynx).上唇蓋在上顎的前面,形成口前腔的前壁,其內(nèi)部有肌肉,可以前后活動或稍作左右活動.(右圖)
    (2)、上顎(Mandibles) 由頭部的第一對附肢演變而來,不分節(jié),錐狀而堅硬,位于上唇之后,由前后兩個關節(jié)連接在頭殼側(cè)面的頰下區(qū)的下方.上顎的前端有齒,用以切斷和撕裂食物,叫切齒葉(incisor lobe);后部則有一個用以磨碎食物的粗糙面,叫臼齒葉或臼葉(molar lobe).上顎具有起源于頭壁上的兩束肌肉——強大的收肌和較小的展肌,這兩束肌肉分別著生在上顎的兩個肌腱上.兩束肌肉的收縮使上顎沿兩個關節(jié)的連線為軸左右活動.東亞飛蝗的上顎左右不對稱.
    (3)、下顎(Maxillae) 是頭部第二對附肢,位于上顎之后,由一個關節(jié)與頭殼相連,是一對分節(jié)的構(gòu)造.
    (4)、下唇(Labium) 是頭部第三對附肢愈合而成的構(gòu)造,位于下顎的后面,后頭孔下方,形成口前腔的后壁.下唇類似下顎,故也稱第二下顎. (右下圖).
    (5)、 舌(Hypopharynx) 是頭部顎節(jié)區(qū)腹面體壁擴展出來的袋狀構(gòu)造,位于下唇的前方,口前腔的中央.舌壁上具有很密的毛帶和感覺器,起味覺作用.舌體內(nèi)具有骨片和肌肉控制其伸縮活動,幫助運輸和吞咽食物.

    左上顎 右上顎左下顎 右下顎
    (6)昆蟲真正的口(mouth)位于唇基部與舌之間,而上唇與口器附肢在口外所圍成的空腔則稱為口前腔(preoral cavity).舌將口前腔分為兩部分,即前面的食竇(cibarium)和后面的唾竇(salivarium).唾管(或涎管)開口于唾竇,唾液由此流入口前腔,與正在咀嚼的食物混和,起一部分消化作用.然后,食物由口進入前腸.
    具有咀嚼式口器的昆蟲有直翅類、鞘翅目的成蟲和幼蟲、脈翅目的成蟲、鱗翅目的幼蟲、膜翅目的大部分成蟲和葉蜂類幼蟲等.
    2、刺吸式口器(Piercing-sucking mouthparts)
    吸食動物血液或植物汁液的昆蟲的取食器,不但需要有吸吮液體的構(gòu)造,還必須有刺破動植物組織的構(gòu)造.這是一切刺吸式口器在構(gòu)造上的特點.與咀嚼式口器的不同點是:
    上顎與下顎的一部分特化成細長的口針(stylets);下唇延長成喙(rostrum);食竇(即口前腔中唇基與舌之間的“食物袋”)形成強有力的抽吸機構(gòu).
    (1).蟬的口器 植食性刺吸式口器可以蟬為代表來介紹同翅目和半翅目的口器.
    蟬的頭部呈倒圓錐形,喙很長,不用時貼在腹面胸足之間,是典型的后口式.頭部正面觸角以下部分是唇基,被唇基溝分成后唇基與前唇基兩部分.后唇基非常發(fā)達,占頭部正面的大部分,常被誤認為“額”,而將前唇基稱為“唇基”.這部分的正確的形態(tài)學名稱可以用食竇和食竇擴肌的位置來確定.在頭的側(cè)面復眼之下有一明顯的骨片,其下端達到喙的基部,這是已并入頭殼的下顎莖節(jié),稱下顎葉(maxillary plate),它代替了頰的位置.下顎葉和唇基間的狹片是舌的擴展部分,稱舌側(cè)葉(lorum).
    喙的上唇是蓋在喙的基部前面的三角形小片.下唇形成的喙分成3節(jié),下唇須已消失.喙的前壁內(nèi)陷成槽,稱為唇槽(labial gutter),上顎和下顎口針包藏其中.上顎口針比較粗壯,端部具有倒刺,是刺入組織的工具.兩上顎口針嵌接在下顎口針外面.下顎口針較細弱,內(nèi)面有二條槽,兩針合并時形成二根細管,前面較粗的一根為食物道(food canal),食物經(jīng)此進入消化道;后面較細的一根為唾道(salivary canal),唾液由此流到針端,或注入寄主體內(nèi),或注在植物表面.下顎口針是內(nèi)顎葉轉(zhuǎn)化來的,外顎葉已退化,下顎須也已消失.兩對口針的溝脊嵌接成一束,可以上下滑動.舌位于口針基部,由于同形成唧筒有關,所以構(gòu)造相當特殊
    蟬的食竇與直翅類昆蟲(咀嚼式口器)的食竇沒有多大差別,只是其前后兩壁合成筒狀構(gòu)造,即用以抽吸液體食物的食竇唧筒(cibarial pump).食竇唧筒的擴肌來自唇基.擴肌收縮時擴大食竇,把汁液吸入竇內(nèi),然后擴肌由前向后松弛,漸次縮小食竇唧筒,把汁液擠送到咽喉中去.唾腺管的端部形成注出唾液的構(gòu)造,即唾唧筒(salivary syringe).唾唧筒杯狀,內(nèi)有一活塞狀的構(gòu)造,其上生有一對起源于舌翼片內(nèi)壁的唾唧筒擴肌.擴肌收縮時,活塞后縮,擴大筒腔,唾液被吸入筒內(nèi);擴肌放松時,活塞彈回原位,縮小筒腔,同時迫使活瓣閉住唾管管口,將唾液注射進去.
    刺吸式口器昆蟲取食時,主要靠肌肉的作用使兩上顎交替刺入組織內(nèi).在兩上顎口針刺入相等時,下顎口針便跟著進去,這樣重復多次,口針就深入到取食的適宜部位并開始取食.上顎口針端部的倒刺用以固定它們在組織中的位置,以防止肌肉收縮時口針倒退.喙不進入組織內(nèi),隨著口針的深入,向后彎折或基部推入頸膜內(nèi),頭部就逐漸接近食物面.口針刺入組織后,借食竇唧筒的抽吸作用,經(jīng)過下顎口針的食物道,汁液被吸入消化道內(nèi).同時也借唾唧筒的作用,將唾液通過下顎口針的唾道注入組織內(nèi).
    在微小的刺吸性昆蟲中,如蚜蟲,植物汁液進入食物道,或者是由于植物體中的壓力或者是由于毛細管作用,因而不需要特殊的抽吸唧筒.
    (2).蚊的口器
    吸食動物血液的刺吸式口器可以蚊(雙翅目)類的口器為代表.蚊類是最重要的衛(wèi)生昆蟲之一,與人畜有很密切的關系.只有雌蚊才吸血,因此以雌蚊的口器敘述如下.
    蚊類的口器很細長,組成口器的所有基本部分都加進了取食機構(gòu).下唇延長成喙,除下顎須外,由上唇、上顎、舌及下顎內(nèi)顎葉特化成六根口針全部藏在喙前面的唇槽中.
    上唇是口針中最粗壯的一根,端部尖銳,內(nèi)壁凹陷成食物道.上顎是口針中最細的二根,雄蚊常無上顎,或有而比較短弱.下顎的構(gòu)造比較復雜,各具有一根口針,一分節(jié)的須,口針端部尖銳,具有倒齒.下顎須分為4節(jié),雄蚊的短小,雄蚊的約和喙等長.舌是一根細長扁平的口針,中央有唾液道,開口于針端.
    蚊類具有兩個強大的唧筒——食竇唧筒和咽喉唧筒.取食時,咽喉唧筒和食竇唧筒擴縮相反,即在同一時間內(nèi)此起彼伏,交替進行,將寄主的血液抽吸入食道.
    蚊類的刺入方法大體上類似半翅目與同翅目昆蟲,即先用針束刺破皮膚,接著由下顎口針交替深入,其余各針也跟著下去.針刺深入時,下唇在皮膚外向后彎曲,針束的端部在皮膚內(nèi)平彎,向各方運動,直到刺破微血管后,血液才被吸出.也有人認為蚊是以口針束一起刺入動物組織的.
    3、•虹吸式口器(Siphoning mouthparts)
    虹吸式口器為鱗翅目成蟲(除少數(shù)原始蛾類外)所特有.在外觀上是一條能卷曲和伸展的喙
    適于吸吮深藏在花管底部的花蜜,也可吸吮水分和果汁等.
    虹吸式口器的喙由左、右下顎的外顎葉嵌合而成,每個外顎葉的橫切面呈新月形,二外顎葉合在一起形成食物道.外顎葉由一系列的骨化環(huán)與膜質(zhì)環(huán)相間緊密排列而成,因而可以卷曲伸展自如.下顎的軸節(jié)和莖節(jié)均已縮入頭內(nèi),只在外面留一對不很發(fā)達的下顎須.上唇是一條很窄的橫片.上顎已退化,只有少數(shù)較原始的蛾類才有上顎.下唇退化成三角形的小片,但下唇須發(fā)達,卷曲的喙被夾在兩須之間.
    虹吸式口器的抽吸機構(gòu)是由食竇和咽喉的前部聯(lián)合而成,故稱為食竇-咽喉唧筒,唧筒的擴肌分別著生在額神經(jīng)節(jié)的前后方.
    4、舔吸式口器(Sponging mouthparts)
    舔吸式口器是雙翅目蠅類(如家蠅、花蠅、食蚜蠅等)具有的口器.可以家蠅(Musca domestica)為代表介紹如下:
    家蠅的口器在外觀上可見到一個粗短的“喙”.(下圖)喙由三個部分組成:基部最大,略呈倒錐狀,以膜質(zhì)為主的部分叫基喙(basiproboscis);中間略呈筒狀、后壁骨化的部分叫中喙(mediproboscis或houstellum);末端是分成二瓣的端喙(distiproboscis),即唇瓣(labella).
    基喙是頭殼的一部分,它的前壁有一馬蹄形的唇基,唇基前有一對棒狀不分節(jié)的下顎須.
    真正的喙(中喙)是下唇的前頦形成的,其后壁骨化成唇鞘(labial elytron),前壁凹陷成唇槽.上唇為一長片,內(nèi)壁凹陷成食物道,蓋在唇槽上.上唇的基部支接著兩根桿狀骨,稱上唇內(nèi)骨.舌呈刀片狀,緊貼在上唇下面,閉合食物道,唾道由舌內(nèi)通.由于基喙大部分為膜質(zhì)而有彈性,故喙可以折疊在頭下或縮入頭內(nèi).
    唇瓣是喙末端的兩個大的橢圓形瓣,可以前后活動,向后折疊在唇鞘后面,或展開成盤狀,稱為吸盤.兩唇瓣間裂的基部有一小孔,稱為前口(prestomum),與上唇及舌合成的食物道相通.由舌端流出來的唾液也由前口分泌出來.唇瓣的腹面為膜質(zhì)而有很多條環(huán)溝.這些環(huán)溝有點象氣管,所以常被稱為擬氣管(pseudotracheae).每一片唇瓣上的環(huán)溝通到前口的,但前口兩側(cè)的環(huán)溝是直接通到前口的.環(huán)溝很細,直徑約在0.08-0.16毫米之間.每一環(huán)溝上排列著很多骨化的斷環(huán),斷環(huán)的一端分叉,另一端稍扁平而膨大.叉端與相鄰一環(huán)的膨大端交替排列,每環(huán)的兩端之間的空隙是環(huán)溝與外界相通之處.
    在取食時,二唇瓣展開平貼在食物上,使環(huán)溝的空隙與食物接觸,在食竇唧筒作用下,液體食物由空隙進入溝內(nèi),順環(huán)溝流入前口,再進入食物道.有些蠅類(如金蠅)在鄰近前口的環(huán)溝間具有短小的銼刺,稱前口齒.這些昆蟲的兩片唇瓣可向上翻,使前口齒外露,用以銼刮食物,食物即直接進入前口,而不需通過環(huán)溝.
    蠅類的舔吸式口器具有海綿狀的吸盤,適合于取食發(fā)酵的糞便和腐肉上的滲出物,也適合于在糖等可以立即在唾液中溶解的食物上取食
    從下面的兩張圖片中可以看到蠅類的舔吸式口器在取食時的用途.(左:蠅的舔吸式口器、右: 蠅在取食花蜜)
    5、嚼吸式口器(Chewing-lapping mouthparts)
    嚼吸式口器是既能咀嚼固體食物又能吸吮液體食物的口器,為一部分高等膜翅目昆蟲所特有.蜜蜂的口器可代表這類口器的一般構(gòu)造.
    上唇是一簡單的橫片.后面具有由唇基內(nèi)壁突出而成的內(nèi)唇,柔軟而富有感覺器.上顎與咀嚼式的相仿,但稍有延長,以適應咀嚼花粉和筑巢等功能.下顎位于下唇的兩側(cè),軸節(jié)呈棒狀;莖節(jié)寬而長,外顎葉延長,呈葉狀,內(nèi)面凹入;內(nèi)顎葉退化成鱗片狀的小片;下顎須短小,分為二節(jié).下唇基部為一“^”的亞頦,與下顎的軸節(jié)端部相連.頦三角形.前頦延長呈槽狀,其腹、側(cè)壁骨化,背面為膜質(zhì)所代替.中唇舌是一多毛的管狀構(gòu)造,由很多骨化環(huán)和膜質(zhì)環(huán)相間組成,因此能彎曲伸縮,其腹面內(nèi)凹成一狹槽,為分泌唾液的唾道,末端略膨大形成匙狀的中舌瓣,或稱扇形板(flabellum),唾液經(jīng)唾道流到中唇瓣.側(cè)唇舌是一對薄而內(nèi)凹的葉狀構(gòu)造.下唇須長,分為四節(jié).舌的主要部分已結(jié)合到前頦中去了,唾液經(jīng)舌下流過,在舌的端部開口流出,再沿側(cè)唇舌流到中唇舌腹面的槽中,直達中舌瓣.
    蜜蜂的喙只是在吸食時才由下唇和外顎葉臨時組成.外顎葉蓋在中唇舌的上面和側(cè)面,下唇須圍在中唇舌的下面組成食物道.內(nèi)顎葉和內(nèi)唇蓋在舌基部的側(cè)、上方,使口前腔閉合成一個管子.這樣,食物道就與口接通了,在抽吸機構(gòu)的作用下,將花蜜等液體食物吸入消化道.蜜蜂的唧筒與鱗翅目的相似,為食竇與咽喉合成,它兼有抽吸和吐出的功能,用以幫助釀蜜和哺喂幼蟲、后蜂和雄蜂.唾唧筒也能幫助釀蜜,能將花蜜來回吐吸.在不吸食時,下顎與下唇分開,分別彎折于頭下,上顎顯露出來,發(fā)揮其咀嚼花粉、收集材料和筑巢等功能.
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