为什么昆虫在自然界中如此繁盛

2026/1/17 0:38:43

升力,使其飞行。飞机的仿生学原理就参考了昆虫翅的飞行特点,然而仍然远不如昆虫的飞行灵活。多数昆虫的飞行比较复杂,目前仍未完全清楚。

昆虫的肌肉为横纹肌,形成了独立的肌肉束附着在外骨骼内侧,依据杠杆原理,肌肉束收缩牵引骨板使身体运动。这种杠杆原理的运动模式使得昆虫的运动能力较没有骨骼的软体动物等大大提高。 2.3休眠、滞育与对不良环境的适应

陆生伴随而来的季节更替、气候突变等不利因素发生的几率较水生高得多,昆虫的休眠、滞育能有效适应这种环境条件,从而使昆虫在不良环境中生存下来,环境适宜时又能重新发展繁荣,繁育后代。 休眠和滞育是指昆虫生活史中一段发育暂时停滞的时期。休眠通常是对不良环境条件的适应过程,当不利条件消除后即可恢复正常的生长发育。

滞育则不是由不利条件直接引起,昆虫的遗传稳定性使其在自然界的不利条件尚未到来时就进入滞育期。滞育受基因调控,基因通过激素直接控制滞育过程;滞育又受光照、温度等自然环境因素的影响。因此,滞育是昆虫长期进化过程对环境的适应。 2.4多样的口器与取食

昆虫具有多种多样口器,因此食性复杂,因此增加了其对环境的适应性。昆虫可以取食植物,捕食动物,寄生在其他生物体内或体表,而较特殊的是蜜食、血食、木食等等。口器主要可分为咀嚼式和吸收式。咀嚼式口器适应于取食固体食物,其中坚硬的上颚可以切断和磨

碎食物,因此可以食用很多其他动物难以取食的物质,比如拥有咀嚼式口器、发达上颚的白蚁甚至可以破坏房屋建筑。吸收式口器由咀嚼式演化而来,其中某些部分特别延长,便于吸食营养更为丰富的液体;而且取食植物汁液不会对植物造成很大损伤,改善了昆虫与取食对象的联系,有利于共同生存以及昆虫的长期取食。 2.5保护色、拟态、警戒色与防御天敌

不少昆虫的体色与其生活环境密切相关,保护色可以减少昆虫被天敌发现并取食的可能性,如生活在草地上的蚱蜢身体多呈绿色。拟态则比保护色更进一步,是指动物在外型、姿态、颜色、行为等方面模仿他种生物以躲避天敌的现象,例如竹节虫外形类似树枝,可减少被天敌发现并取食的几率。还有一些昆虫(多有毒)具有鲜艳的体色以警示捕食者。 2.6变态发育

昆虫多为完全变态发育,幼虫期和成虫期生活环境以及食性相差很大,从而避免了同种昆虫在空间、食物等生态位上的竞争。 3数量优势

物种内个体多,对于不利条件的应对能力会更高。下面是数量优势的取得方式与优势所在。 3.1身体微小

身体微小,个体所需食物、空间较少,种群所占生态位较小,因此能够在许多较大型的动物无法生存的环境中生存而且发育快,繁殖周期短。比如,一小块草地无法提供一头羊的食物的,却可以维持许多

昆虫的生存繁殖。 3.2生殖特点的优越性

昆虫多为卵生,行有性生殖,且具有外生殖器。在寻找配偶时,昆虫的性信息素起了重要作用,这种化学通讯方式避免了时间的限制。昆虫受精方式为体内受精,而且有由附肢特化而成的外生殖器,雄虫可以直接将精液送入雌虫体内受精,交配大大提高了受精的成功率。 有性生殖在遗传进化方面有极大地优越性,但是不如无性生殖产生新个体的速度快。而不少昆虫不仅可以进行有性生殖,也可进行孤雌生殖。一种是产雄孤雌生殖,生殖方式多见于膜翅目昆虫,它们的二倍体受精卵发育为雌性,而单倍体未受精卵发育为雌性。另一种是产雌孤雌生殖,例如蚜虫行周期性的孤雌生殖,它的生活史中无性生殖合有性生殖相结合,在稳定环境中无性生殖产生大量个体,在变化的环境中有性生殖产生适应性强的个体,这种生殖方式是其它生物不可比拟的。有的昆虫一个卵产生两个或更多胚胎,每个胚胎发育成一个新个体,此即多胚生殖。昆虫纲多样化的生殖方式使昆虫能产生大量个体,适应复杂的环境。

3.3遗传、变异与群体的相互作用优势

生态环境并非一成不变的,而昆虫却能从3.5亿年前的石炭纪一直生存至今,并且家族繁盛。数亿年间,地球环境发生了巨大的变化,相应地,昆虫也对此做出了反应,进化出了适应不同环境的种类。 3.3.1个体数目多

根据达尔文自然选择的原理,过度繁殖使生存斗争加剧,只有最适

者才能生存下来,繁殖后代,将自己的优秀基因遗传给下一代。这种选择的基础是过度繁殖产生大量可供选择的个体,而数目巨大的各种昆虫满足这一点。 3.3.2繁殖周期短的优势

短的繁殖周期可以对环境的变化作出快速的适应,群体的基因型随繁殖代数而改变,因此繁殖快则,基因型改变快,即进化快。 3.3.3有性生殖与遗传进化

有性生殖可以消除有害变异,使有利变异得到累积。与无性生殖相比,有性生殖虽然增加了生殖的难度,但却有利于进化。无性生殖的单纯复制模式使得有害变异世代相传,有利变异难以扩展,遗传多样性低,一旦环境发生改变就会受到极大冲击。而有性生殖则相反,有性生殖带来的高度遗传多样性使昆虫在环境改变时迅速进化以适应新环境。

3.3.4数量优势举例:昆虫抗药性的进化

农业上大量的杀虫剂并未使昆虫绝灭,甚至使害虫产生抗药性。这种进化可以作为一个实例体现昆虫群体进化的实质。首先,害虫在杀虫剂尚未使用时,种群中多是纯合子敏感个体(SS)和少量杂合子个体(RS),纯合子抗性个体(RR)几乎不存在(抗性基因往往原本对生存不利,如人类地中海贫血基因)。其后,用杀虫剂防治害虫,虫口密度下降,但抗性基因由于被药剂选择而逐代扩散并以杂合子形式大量存在,此时表现出低度抗性。第三阶段,随着防治继续,害虫中抗性纯合子增多,防止失败,呈高度抗性。这就是昆虫的抗药性进

化。此后,若停滞药剂使用,由于选择压消失,害虫中群抗性基因频率因繁殖劣势或敏感基因的稀释而逐渐回落到一个很低的水平。 3.4社会性生活的群体取胜法则

有些种类的昆虫营社会性生活,如蜜蜂、蚂蚁等。社会性生活的昆虫有觅食、生殖、防御等多种分工,不同分工的个体体态往往不同。明确的分工使一切工作井然有序,提高了工作效率。

结论:昆虫的繁盛与其身体结构适应环境的高度特化以及多样性密

切相关。作为原口动物中进化地位最高的类群,昆虫由于对陆生的缺水、复杂生境使其占据了多种生态位(尤其是率先占据了陆地生态位),其数量优势(包括进化优势)促使其在3.5亿年前出现后的今天如此繁盛。

参考文献

西北农业大学,农业昆虫学(第二版),中国农业出版社,1981; 许崇任,程红,动物生物学,北京,高等教育出版社,2008.1; 唐振华,吴士雄,昆虫抗药性的遗传与进化,上海科学技术文献出版社,1999;

孙元,王明福,薛万琦,昆虫的翅,生物学通报2009年第39卷第19期;

宋德强,曾理江,昆虫自由飞行时翅膀攻角的光学测量,光学技术26(2)。


为什么昆虫在自然界中如此繁盛.doc 将本文的Word文档下载到电脑
搜索更多关于: 为什么昆虫在自然界中如此繁盛 的文档
相关推荐
相关阅读
× 游客快捷下载通道(下载后可以自由复制和排版)

下载本文档需要支付 10

支付方式:

开通VIP包月会员 特价:29元/月

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信:xuecool-com QQ:370150219