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1、李淼李淼第一章第一章 昆虫的多样性昆虫的多样性主要内容主要内容昆虫纲的主要特征昆虫纲的主要特征昆虫在动物界中的地位昆虫在动物界中的地位昆虫的多样性昆虫的多样性1 1 昆虫纲的主要特征昆虫纲的主要特征uu昆虫纲昆虫纲昆虫纲昆虫纲InsectaInsecta是动物界中最大的一个纲。在汉语中，是动物界中最大的一个纲。在汉语中，是动物界中最大的一个纲。在汉语中，是动物界中最大的一个纲。在汉语中，“昆昆昆昆”的意思之一是的意思之一是的意思之一是的意思之一是“众多众多众多众多”、“庞大庞大庞大庞大”；而；而；而；而“虫虫虫虫”字所指的范围甚广，刘安、董仲舒的字所指的范围甚广，刘安、董仲舒的字所指的范围甚广
2、，刘安、董仲舒的字所指的范围甚广，刘安、董仲舒的“五虫说五虫说五虫说五虫说”和和和和大戴礼大戴礼大戴礼大戴礼.易本命易本命易本命易本命中的虫为所有动物的总称。中的虫为所有动物的总称。中的虫为所有动物的总称。中的虫为所有动物的总称。uu西方语言中，西方语言中，西方语言中，西方语言中，“昆虫昆虫昆虫昆虫”（entomaentoma和和和和insectinsect，前者源于希，前者源于希，前者源于希，前者源于希腊语，后者源于拉丁语），最早包括的范围很广。腊语，后者源于拉丁语），最早包括的范围很广。腊语，后者源于拉丁语），最早包括的范围很广。腊语，后者源于拉丁语），最早包括的范围很广。所有的昆虫纲组成
3、节肢动物门下的一个纲。所有的昆虫纲组成节肢动物门下的一个纲。所有的昆虫纲组成节肢动物门下的一个纲。所有的昆虫纲组成节肢动物门下的一个纲。节肢动物节肢动物节肢动物节肢动物门门门门的特征是的特征是的特征是的特征是：1 1 昆虫纲的主要特征昆虫纲的主要特征uu体躯分节，节上有附肢；体躯分节，节上有附肢；体躯分节，节上有附肢；体躯分节，节上有附肢；uu整个体躯被含有几丁质的外骨骼；整个体躯被含有几丁质的外骨骼；整个体躯被含有几丁质的外骨骼；整个体躯被含有几丁质的外骨骼；uu体腔就是血腔，心脏在消化道的背面；体腔就是血腔，心脏在消化道的背面；体腔就是血腔，心脏在消化道的背面；体腔就是血腔，心脏在消化道的
4、背面；uu中枢神经系统，包括一个位于头内消化道背面的脑和中枢神经系统，包括一个位于头内消化道背面的脑和中枢神经系统，包括一个位于头内消化道背面的脑和中枢神经系统，包括一个位于头内消化道背面的脑和位于消化道腹面的由一系列成对神经节组成的腹神经位于消化道腹面的由一系列成对神经节组成的腹神经位于消化道腹面的由一系列成对神经节组成的腹神经位于消化道腹面的由一系列成对神经节组成的腹神经索。索。索。索。科学意义上的昆虫是科学意义上的昆虫是科学意义上的昆虫是科学意义上的昆虫是成虫期成虫期成虫期成虫期具有下列特征的一类具有下列特征的一类具有下列特征的一类具有下列特征的一类节肢节肢节肢节肢动物。动物。动物。动物
5、。uu体驱由若干个环节组成，这些环节集合成头、胸、腹体驱由若干个环节组成，这些环节集合成头、胸、腹体驱由若干个环节组成，这些环节集合成头、胸、腹体驱由若干个环节组成，这些环节集合成头、胸、腹3 3 3 3个体段。个体段。个体段。个体段。uu头部是取食与感觉中心，具有口器和触角，通常还有复眼和单眼。头部是取食与感觉中心，具有口器和触角，通常还有复眼和单眼。头部是取食与感觉中心，具有口器和触角，通常还有复眼和单眼。头部是取食与感觉中心，具有口器和触角，通常还有复眼和单眼。uu胸部是运动和支撑中心，成虫阶段具有胸部是运动和支撑中心，成虫阶段具有胸部是运动和支撑中心，成虫阶段具有胸部是运动和支撑中心，
6、成虫阶段具有3 3 3 3对足，一般还有对足，一般还有对足，一般还有对足，一般还有2 2 2 2对翅。对翅。对翅。对翅。uu腹部是生殖与代谢中心，其中包括生殖系统和大部分的内脏，无腹部是生殖与代谢中心，其中包括生殖系统和大部分的内脏，无腹部是生殖与代谢中心，其中包括生殖系统和大部分的内脏，无腹部是生殖与代谢中心，其中包括生殖系统和大部分的内脏，无行走用的附肢。行走用的附肢。行走用的附肢。行走用的附肢。昆虫纲因具有昆虫纲因具有6条胸足，古希腊博物学家又将其条胸足，古希腊博物学家又将其称为六足纲称为六足纲Hexapoda。昆虫纲的基本构造昆虫纲的基本构造这些是昆虫吗，为什么？这些是昆虫吗，为什么？
7、2 2 昆虫在动物界中的地位昆虫在动物界中的地位 按照最近的分类系统，按照最近的分类系统，动物界动物界Animalia可以分为可以分为33个个门，门，昆虫纲属于节肢动物门昆虫纲属于节肢动物门Arthropoda。在漫长的进化过。在漫长的进化过程中，原始节肢动物逐渐形成两大分支，即具铗亚门和具程中，原始节肢动物逐渐形成两大分支，即具铗亚门和具颚亚门。前者包括三叶虫纲、蛛形纲，后者包括甲壳纲、颚亚门。前者包括三叶虫纲、蛛形纲，后者包括甲壳纲、唇足纲、寡足纲、重足纲、结合纲及昆虫纲。唇足纲、寡足纲、重足纲、结合纲及昆虫纲。在节肢动物门的在节肢动物门的8个纲中，种类较多的还有个纲中，种类较多的还有4个
8、纲，个纲，它们与昆虫纲的主要区别如下。它们与昆虫纲的主要区别如下。蛛形纲蛛形纲 无触角，以书鳃、书肺或气管呼吸。此纲无触角，以书鳃、书肺或气管呼吸。此纲包括包括3 3个亚纲：蛛形亚纲、肢口亚纲及海蛛亚纲，个亚纲：蛛形亚纲、肢口亚纲及海蛛亚纲，常常见的有见的有蜘蛛、蝎子、蜱和螨。蜘蛛、蝎子、蜱和螨。蜘蛛蜘蛛蜘蛛蜘蛛甲壳纲甲壳纲 多水生，触角多水生，触角2对，以鳃呼吸；对，以鳃呼吸；如虾、蟹如虾、蟹等。等。重足纲重足纲重足纲重足纲 体节除前方三四节及后方一两节外，体节除前方三四节及后方一两节外，体节除前方三四节及后方一两节外，体节除前方三四节及后方一两节外，每一每一每一每一节可见背板下由节可见背板
9、下由节可见背板下由节可见背板下由2 2 2 2节合并而成，节合并而成，节合并而成，节合并而成，所以大部分体节有所以大部分体节有所以大部分体节有所以大部分体节有2 2 2 2对对对对行动足。行动足。行动足。行动足。马陆马陆马陆马陆是本纲典型的代表。是本纲典型的代表。是本纲典型的代表。是本纲典型的代表。唇足纲唇足纲 胴部每一节体节具胴部每一节体节具1 1对足，其中第一对足特对足，其中第一对足特化为毒爪，生殖孔位于体末第化为毒爪，生殖孔位于体末第2 2节上，节上，常见的有常见的有蜈蚣蜈蚣和钱串子等。和钱串子等。表表1 昆虫纲与近缘纲的比较昆虫纲与近缘纲的比较 特征特征纲纲代表代表体段体段足足翅翅蛛形
10、纲蛛形纲 蜘蛛蜘蛛 头胸部和腹部头胸部和腹部 4对对 甲壳纲甲壳纲 龙虾龙虾 头胸部和腹部头胸部和腹部 至少至少5对对 唇足纲唇足纲 蜈蚣蜈蚣 头部和胴部头部和胴部 每节每节1对，第对，第1对特化为毒爪对特化为毒爪 重足纲重足纲 马陆马陆 头部和胴部头部和胴部除前方除前方3-4节及节及后方后方1-2节外，节外，每节每节2对对 昆虫纲昆虫纲 蝗虫蝗虫 头、胸、腹头、胸、腹 3对对 多数多数2对对 3 3 昆虫的多样性昆虫的多样性 生物多样性（生物多样性（biodiversity）是一定空间内）是一定空间内生物的变异性，通常包括遗传、物种与生态系生物的变异性，通常包括遗传、物种与生态系统多样性统多
11、样性3个层次。个层次。3.13.1昆虫纲繁盛的特点昆虫纲繁盛的特点历史长历史长 人类的出现仅有人类的出现仅有100万年，而有翅昆虫的历史至少万年，而有翅昆虫的历史至少有有3.5亿年；无翅亚纲的昆虫可能有亿年；无翅亚纲的昆虫可能有4亿或更长的历史。亿或更长的历史。种类多种类多种类多种类多 昆虫纲是动物界中最为繁盛的昆虫纲是动物界中最为繁盛的昆虫纲是动物界中最为繁盛的昆虫纲是动物界中最为繁盛的1 1个类群，以前认为个类群，以前认为个类群，以前认为个类群，以前认为只有只有只有只有300-400300-400万种万种万种万种，近年的研究表明，地球上的昆虫可能，近年的研究表明，地球上的昆虫可能，近年的研
12、究表明，地球上的昆虫可能，近年的研究表明，地球上的昆虫可能达达达达10001000万万万万种，约占全球生物多样性的一半。目前已经被命种，约占全球生物多样性的一半。目前已经被命种，约占全球生物多样性的一半。目前已经被命种，约占全球生物多样性的一半。目前已经被命名的昆虫在名的昆虫在名的昆虫在名的昆虫在100100万种万种万种万种左右，占动物界已知种类的左右，占动物界已知种类的左右，占动物界已知种类的左右，占动物界已知种类的3/43/4。数量大数量大数量大数量大 同种昆虫的个体数量有时可能很大。如东亚飞同种昆虫的个体数量有时可能很大。如东亚飞同种昆虫的个体数量有时可能很大。如东亚飞同种昆虫的个体数量
13、有时可能很大。如东亚飞蝗、非洲的沙漠蝗、蚜虫、蚂蚁和飞虱等。蝗、非洲的沙漠蝗、蚜虫、蚂蚁和飞虱等。蝗、非洲的沙漠蝗、蚜虫、蚂蚁和飞虱等。蝗、非洲的沙漠蝗、蚜虫、蚂蚁和飞虱等。蚂蚁生物量与脊椎动物生物量比较蚂蚁生物量与脊椎动物生物量比较注：蚂蚁大小代表地球上蚂蚁的生物量，而豹子大小代表地球上脊注：蚂蚁大小代表地球上蚂蚁的生物量，而豹子大小代表地球上脊椎动物的生物量。椎动物的生物量。分布广分布广 由于昆虫悠久的历史和很强的适应性，其分布范由于昆虫悠久的历史和很强的适应性，其分布范围之广，没有其它动物类群可与之相比。昆虫的分布可以围之广，没有其它动物类群可与之相比。昆虫的分布可以从赤道到两极的生命极
14、限，从赤道到两极的生命极限，几乎地球每个角落都有昆虫的几乎地球每个角落都有昆虫的足迹。足迹。我国登山运动员曾在我国登山运动员曾在6000米高的喜马拉雅山捕到荨米高的喜马拉雅山捕到荨麻蛱蝶麻蛱蝶Aglais urticae（L.）。美国曾报道在地下喷出的原）。美国曾报道在地下喷出的原油中发现有石油蝇油中发现有石油蝇Psilopa petrolei的幼虫。的幼虫。3.13.1昆虫纲繁盛的特点昆虫纲繁盛的特点3.2 3.2 昆虫纲繁盛的原因昆虫纲繁盛的原因 有翅能飞有翅能飞 昆虫是无脊椎动物中唯一有翅的昆虫是无脊椎动物中唯一有翅的一类，也是动物界中最早有翅的一个类群；飞一类，也是动物界中最早有翅的一
15、个类群；飞翔能力的获得给昆虫在觅食、求偶、避敌、扩翔能力的获得给昆虫在觅食、求偶、避敌、扩散等方面带来了极大的好处。散等方面带来了极大的好处。繁殖能力强繁殖能力强 昆虫具有惊人的生殖能力。昆虫具有惊人的生殖能力。3.2 3.2 昆虫纲繁盛的原因昆虫纲繁盛的原因 体小势优体小势优体小势优体小势优 大部分昆虫的体较小，不仅少量的食物即大部分昆虫的体较小，不仅少量的食物即大部分昆虫的体较小，不仅少量的食物即大部分昆虫的体较小，不仅少量的食物即能满足其生长与繁殖的营养需求，而且使其在生存空能满足其生长与繁殖的营养需求，而且使其在生存空能满足其生长与繁殖的营养需求，而且使其在生存空能满足其生长与繁殖的营
16、养需求，而且使其在生存空间、灵活度、避敌、减少损伤、顺风迁飞等方面具有间、灵活度、避敌、减少损伤、顺风迁飞等方面具有间、灵活度、避敌、减少损伤、顺风迁飞等方面具有间、灵活度、避敌、减少损伤、顺风迁飞等方面具有很多优势。很多优势。很多优势。很多优势。取食器官多样化取食器官多样化取食器官多样化取食器官多样化 不同类型的昆虫具有不同类型的口不同类型的昆虫具有不同类型的口不同类型的昆虫具有不同类型的口不同类型的昆虫具有不同类型的口器，一方面避免了对食物的竞争，同时部分地改善了器，一方面避免了对食物的竞争，同时部分地改善了器，一方面避免了对食物的竞争，同时部分地改善了器，一方面避免了对食物的竞争，同时部分地改善了昆虫与取食对象之间的关系。昆虫与取食对象之间的关系。昆虫与取食对象之间的关系。昆虫与取食对象之间的关系。具有变态与发育阶段性具有变态与发育阶段性具有变态与发育阶段性具有变态与发育阶段性。适应力强适应力强适应力强适应力强 对温度、饥饿、干旱、药剂有很对温度、饥饿、干旱、药剂有很对温度、饥饿、干旱、药剂有很对温度、饥饿、干旱、药剂有很强的适应力。昆虫还可以休眠和滞育。强的适应力。昆虫还可以休眠和滞育。强的适应力。昆虫还可以休眠和滞育。强的适应力。昆虫还可以休眠和滞育。3.2 3.2 昆虫纲繁盛的原因昆虫纲繁盛的原因