新翅下纲—竹节虫目(上)
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竹节虫目(䗛目)
竹节虫目(学名:Phasmatodea)又称䗛目,草食性的昆虫,以善于拟态成树枝或树叶著称,可以躲过天敌。竹节虫目与纺足目亲缘关系最接近。全世界约有2,500种。
1.化石
2014年时,在内蒙古热河生物群中发现最古老的竹节虫化石。
目前已知地球上至少有9科竹节虫目昆虫已经灭绝,翅的特征构造为其重要分类依据。
2.形态特征
竹节虫为中型或大型昆虫,体长3~64cm,最长可达50~64厘米,如中国巨竹节虫(Phryganistria chinen)为现生昆虫中体型最长的。多数竹节虫的体色呈深褐色,少数为绿色或暗绿色。头小,口器为咀嚼式,前胸小,中胸和后胸伸长,有翅或无翅,有翅种类翅多为两对,前翅革质,多狭长,横脉众多,脉序成细密的网状,翅平展时颇似干枯叶片。几乎所有的种类均具极佳的拟态,大部分种类身体细长,模拟植物枝条,少数种类身体宽扁,鲜绿色,模拟植物叶片,翅宽扁,脉序排成叶脉状,腹部及胫节、腿节亦扁平扩张。有的形似竹节,当六足紧靠身体时,更像竹节,故称竹节虫。
(1)头部
头部为前口式,口气为咀嚼式,上颚发达,常有复眼,而单眼则仅在一些有翅种类中发现。
(2)胸部
胸部由三节组成,前胸短,中胸与后胸较长。
(3)足部
竹节虫的三对足型态相似,后足不特化,一般可分为基节、转节、股节、胫节、附节。
(4)翅
有不少竹节虫前后翅均消失,或有不同程度的退化,当有翅时,前翅又称复翅,甚短且多为革质,后翅常发达,有一些种类前后翅可摩擦发音。
(5)腹部
䗛目昆虫的腹部一般由11节组成,腹部功能不同,其构造也发生变化,如第1节常与后胸紧密相连,第一腹板消失,生殖器则因两性而异,第10节常发达,第11节则为小型肛上板及1对由腹板划分出的肛侧板为代表。
(6)卵
竹节虫的卵型态因物种而异,特征较明显且稳定,在分类上有着具体的应用,卵通常由卵囊和卵盖所组成,产卵方式随物种而异,常见有抛弃式产卵、黏附于植物孔隙或产卵于植物内部、产卵于疏松的沙土中等等。
(7)内部结构
消化道直筒形,嗉囊正常而砂囊萎缩,无胃盲囊,中肠外面前端着生有厚厚的环肌层,后端有大量突起;马氏管数目多有1对大的两叶唾液腺。中枢神经系统有3对胸神经节和5~7对腹神经节,后胸神经节常与腹部1~3神经节愈合,交感神经系统非常发达。有1对不对称的咽侧体,许多种类前胸常有1对长管状嫌忌腺,开囗于前足基节。
3.生理(1)卵的滞育现象
一些生活在温带地区的竹节虫,其卵可能发生滞育或延迟发育的现象,因此有一些卵可能会经过2年到3年才孵化,是否产下滞育型的卵可能由成虫的光周期控制,接受到短光照更可能产下滞育期的卵。
(2)食性
竹节虫的食性因物种不同而异,有些竹节虫为广食性的物种,对各类植物接受度高,有些竹节虫食性专一,仅接受特定的食草,此外,雌雄虫、不同龄期的竹节虫食性可能存在差异,治理虫害时应注意。
(3)脱皮
若虫脱皮时,表皮沿着背中线裂开,若虫先露出头部,接着露出胸部和足,最后是腹部。
(4)自割与再生
竹节虫的附肢在脱皮或受到攻击时可能会自割,其后的脱皮能够将断肢重新长出来,竹节虫的断肢再生为一渐变过程,再生足通常会比正常足少一节,此外,断肢的时机也影响足的再生能力,如成虫因为不会脱皮所以断肢后多无再生能力。
(5)繁殖
雄虫通常比雌虫更早进入成虫期,且雄虫的寿命通常较短,并非所有竹节虫皆有雌雄虫,许多竹节虫物种中,雄虫非常稀少,甚至仅有雌虫,因此竹节虫的生殖方式可分为孤雌生殖以及两性生殖,有些物种可兼行之。
4.生态(1)防御机制
竹节虫体型细长,体色通常为棕色或绿色,有助于其隐蔽于枝叶之中,另外也有些竹节虫形似树叶,或具备突起,形似地衣苔癣,亦有助于其隐蔽。有些竹节虫会拟态为其他生物,如幽灵竹节虫可将腹部从体背上弯向前方,拟态为蝎子。许多竹节虫会左右摇晃自己的身体,影响天敌的视觉,让自己看起来更像风中的枝叶。竹节虫遇到天敌的刺激时也有可能会假死,这种现象随着龄期的增加越来越明显,在成虫期尤其明显。竹节虫也可能具备特别的防御机制,例如展开鲜艳的后翅以惊吓敌人、以后足股节上的尖刺反击、或是释放刺激性的气体等。
(2)天敌
竹节虫的天敌相当多,如鸟类、鼠类、爬虫类、蜘蛛和其他捕食性的昆虫皆可能为竹节虫的天敌,此外,竹节虫从卵到成虫期皆有寄生性的蜂类及蝇类天敌,但目前相关的研究尚缺乏。
5.生活习性
竹节虫通常飞行能力差劲,既使是有翅的种类也多依靠滑翔移动,幼龄的竹节虫喜好取食嫩叶,随着龄期增长可能有转往树木上部取食的习性。有些竹节虫在不良环境下会有滞育现象,在滞育期时对育不良环境会有更强的抗性。
多以灌木和乔木的叶片为食,危害森林,未见到生活在竹子上以竹叶为食的种类。由于体色为绿色或黄褐色,体形也与栖息地极为相似,所以常将它们作为拟态的典型代表动物之一。一般白天不活动,体色和体型都有保护作用。夜间寻食叶片。发育为渐变态。竹节虫常可营孤雌生殖,雄虫常较少,未受精卵多发育为雌虫。当受伤害时,稚虫的足可以自行脱落,而且可以再生。高湿、低温、暗光可使体色变深,相反,则体色可变浅。白天与黑夜体色不同,成为节奏性体色变化。
6.繁殖
竹节虫行动迟缓,白天静伏在树枝上,晚上出来活动。它的生殖也很特别,一般交配后将卵单粒产在树枝上,要经过一两年幼虫才能孵化。有些雌虫不经交配也能产卵,生下无父的后代,这种生殖方式叫孤雌生殖。竹节虫是不完全变态的昆虫,刚孵出的幼虫和成虫很相似。它们常在夜间爬到树上,经过几次蜕皮后,逐渐长大为成虫。成虫的寿命很短,大约只有3-6个月。
7.种属分布
竹节虫目主要分布在热带、亚热带地区。全世界已知2亚目[胫棱亚目(Areolatae)和胫缘亚目(Anareolatae)]6科2500余种;我国已记录2亚目5科100余种。
8.危害程度
竹节虫植食性,可以危害植物,尤其在大洋洲有几种竹节虫往往大批发生,食害尤加利树叶。中国亦有为害栎类树木,致成灾害的报道。
近年来,竹节虫目昆虫在我国南方一些林区已成为比较典型的森林害虫,并有为害上升的趋势。该类害虫大发生时,可引起林木的大量落叶,使林木大面积死亡;而大范围的树冠受害,可导致落叶后第二年的干材增加量减少。
9.与人类的关系(1)经济价值
有些竹节虫由于外型特殊,可能被作为宠物饲养,收藏家也有可能收集其标本,在标本市场上有一定地位。
(2)保育
有一些竹节虫因栖息地的破坏,或商业采集等因素,其生存受到威胁,如台湾的津田氏大头竹节虫,由于其栖息地限缩在绿岛及垦丁的海岸,极容易因环境的开发而灭绝,因此被定为二级保育类动物。
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