蝗虫口器
昆虫的口器
口器是昆虫的嘴巴,担负着取食的重任。昆虫食料来源很广,有固体的,也有液体的,有暴露在外的,也有深藏在内的。因此,昆虫就有了各种各样相应的取食方式和口器类型。
(1)咀嚼式口器
这种口器在昆虫中是比较典型的,其它类型都是由这种类型演变而来的。咀嚼式口器是用来取食固体食物的。它和人的嘴巴一样有上唇、下唇、上颚(牙齿)和舌,但同时它还有下唇须、下颚和下颚须。上颚的前端有锋利的齿,叫做切区,用来切断食物;它的后部有一粗糙面,叫做磨区,用来磨碎食物。因此,昆虫的上颚与人类牙齿的排列和功能有异曲同工之处。下唇须、下颚和下颚须是感觉和辅助取食器官,下唇须和下颚须有味觉、嗅觉和触觉的功能。蝗虫的口器是咀嚼式口器的代表,此外,鞘翅目的成虫和幼虫、脉翅目成虫、鳞翅目幼虫及膜翅目多数成虫也都是咀嚼式口器。
(2)刺吸式口器
吸食动物血液和植物汁液的昆虫的口器就象一个空心的注射针头,取食时把针状的口器插到动植物的组织内吸食其中的汁液,这种口器叫做刺吸式口器。刺吸式口器的构造很巧妙,实际上就是把原来的下唇延长成一个收藏或保护口针的喙,上颚和下颚的一部分演变成细长的口针。口针的数目有变化,蝉有4根,虱子有3根,而蚊子有6根口针。此外,刺吸式口器还必须有专门的抽吸构造--食道唧筒。
蓟马的口器也是刺吸式类型的,但它们的口器与典型的刺吸式口器有所不同。蓟马的头部向下突出,其上唇和下唇合成一个短小的喙,内藏舌、左上颚和下颚口针,其右上颚已退化或消失。取食时,口针插入植物组织内,将其刮破,待汁液流出后再吸入消化道内。这种特殊的刺吸式口器常被称为锉吸式口器。
脉翅目幼虫(蚜狮、蚁狮)具有捕食性的刺吸式口器,简称捕吸式口器,其特点是上颚和下颚从两侧伸出头前,外形似1对镰刀。这类口器由左、右的上下颚分别合成刺吸构造,因而常被叫做双刺吸式口器(见左图)。
具有刺吸式口器的昆虫在取食过程中还常伴随着传播疾病,使动植物感染流行病。例如蚜虫等同翅目昆虫传播植物病毒病,蚊子、跳蚤等传播疟疾等。
(3)虹吸式口器
虹吸式口器是蝴蝶和蛾类特有的口器,它能吸到花朵深处的花蜜,因为这类口器长得象一根中间空心的钟表发条,用时能伸开,不用时就盘卷起来。这根喙管是由左右下颚的外颚叶极度延长后合在一起形成的,它由无数的骨化环紧密排列而成,环间有膜相连,故能伸能屈。下唇只留下发达的下唇须。这种构造一般用来吸食花蜜、水、腐烂的动植物汁液,有的也吸食成熟的果实。
(4)舐吸式口器
苍蝇吃东西又吸又舔,因此口器就象一个蘑菇头。喙是由下唇特化而来的,其前壁向下纵凹成唇槽,上唇呈刀状盖在上面,槽内藏着扁长的舌头,舌与槽形成食物道。喙在外形上是由主要为膜质的基喙、筒状的中喙和末端分为2瓣的端喙(即唇瓣)组成的。唇瓣上有一系列环沟,环沟集中到中央的缺口--前口上,前口附近的环沟间有齿,称前口齿。
取食时,两唇瓣展开平贴到食物上,使环沟的空隙与食物接触,液体食物即顺环沟流向前口而进入食物道。唇瓣也可向后翻转,使前口齿外露,刺刮固体食物,食物碎粒和液体一起吸入。舐吸式口器为蝇类成虫所特有。
蝇类幼虫与成虫的口器不同,它们的口器很退化,只能见到一对口钩,用来刮破食物,然后吸收汁液及固体碎屑。这种口器称为刮吸式口器。
(5)刮舐式口器
这类口器为双翅目若干吸血性虻类所具有。其上颚特化成扁平宽大的刀片状,可以象剪刀一样剪破动物的皮肤,使血液从伤口流出,下颚延长为针状,上、下抽动使伤口保持张开,下唇端部扩大成唇瓣,构造同舐吸式口器。当唇瓣贴在伤口上时,渗出的血液由唇瓣上的环沟吸入食物道。
(6)嚼吸式口器
顾名思义,嚼吸式口器既能咀嚼固体食物,又能吸收液体食物,为一些高等膜翅目昆虫所具有。蜜蜂的口器是这类口器的典型代表。它的上颚与咀嚼式口器相仿,用以咀嚼花粉和筑剿等。它的下颚和下唇组成吮吸用的喙。蜜蜂的喙仅在吸食时才由下颚和下唇合并而成,不用时则分开并折叠在头下。这时,上颚即可发挥咀嚼作用。
(一)咀嚼式口器
昆虫的食性分化复杂,所以有各色各样的相应的取食方式和口器类型。但从口器的演变看,咀嚼式口器是比较原始的,所有别的口器类型都是由咀嚼式口器这一基本形式演变成的。蝗虫的口器是典型的咀嚼式口器。主要由上唇、上颚、下颚、下唇和舌五个部分组成。
按照下列步骤观察蝗虫口器的基本构造。
1.观察悬于唇基下的一薄片构造,即上唇,并用解剖针拨动之,注意它的活动方向。然后用镊子沿着唇基上唇沟将上唇取下来。
2.上唇取下后,即露出一对大而坚硬黑色似牛角状的上颚。用镊子夹着上颚往触角着生方向用力将上颚取下,进一步观察上颚前端具齿的切齿叶(用以切断食物)和后端具粗糙面的臼齿叶(用以磨碎食物)。
3.取下上颚后,可见到一对比较复杂的带须的附肢,即下颚。为了观察方便,使头孔向上,可以看到每一下颚由下列几部分组成:连接于头壳下方的略呈三角形的轴节,其下是大而呈长方形的茎节,茎节下是两个能活动的叶瓣,内侧的坚硬末端具翅叫内颚叶,外侧的较钝称外颚叶。此外,基节外缘还着生一个分为五节的下颚须。观察完下颚后,用镊子将其沿基部取下来,取时注意不要将中央囊状构造破坏。
4.下颚去掉后,后面露出一片左右可分开的片状带须的附肢,即下唇。从头孔对面观察,可发现下唇是由一对和下颚相似的附肢合并而成。下唇的基部称为后颏,连接在后头孔的薄膜上,相当于下颚的轴节。与后颏相连的是前颏,相当于下颚的茎节。前颏端部具有两对叶片,外侧较大的称侧唇舌,中间较小的称中唇舌。此外,前颏的两侧还着生一对分为三节的下唇须。
5.取下上唇、上颚、下颚、下唇后,中央留下一囊状物,即舌。观察其着生部位。舌与唇基部之间为口,舌与下唇基部之间有唾管开口。然后将舌取下。
6.将取下的口器各部分全部排列在培养皿内,加入少量酒精再一一进行观察,并结合观察咀嚼式口器的玻片标本,画出咀嚼式口器的基本构造图。
(二)刺吸式口器
此类口器适于刺破植物组织而吸取汁液。
按照下列步骤观察蝉的口器。
1.取蝉一头,从头的腹面观察,首先找出两块大而发达的三角形唇基。从唇基前面向前延伸的一个三角形小片即为上唇。蝉头部下方的喙很长,分为三节,是由下唇特化而成的。喙的前面内凹成槽,包藏着口针。
2.一手紧握蝉的头胸相连处,用解剖针从下唇背面的唇槽内挑出口针(注意不要挑断)并轻轻将其分开,外侧两根较粗的是上颚口针,中央一对较细的是两根紧密嵌合的下颚口针(一般嵌成一根)。
3.观察喙的横切面玻片标本,注意四根口针在唇槽内的位置和相互嵌合的情况,以及两下颚口针互相嵌合形成的食物道和唾道。
(三)双刺吸式口器
观察草蛉幼虫的液浸标本及双刺吸式口器的玻片标本。它的口器的最显著部分是由上颚和下颚(外颚叶)合成的向头前伸出呈镰刀状的一对刺吸器。上颚的腹面凹成一条槽,与下颚凑合形成食物道。捕食时,将由上、下颚合成的刺吸器刺入猎物体内,借唧筒抽吸作用将液体食物吸入肠内。
(四)虹吸式口器
此类口器为鳞翅目昆虫(蛾、蝶)所特有。观察菜粉蝶成虫液浸标本及虹吸式口器横切面玻片标本。菜粉蝶成虫的口器在外观上是一条能卷曲和伸展的长喙,这条喙是由左右下颚的外颚叶凑合而成,每个外颚叶的横切面呈弯月形,二外颚叶合在一起形成喙中间的食物道。此外,还可看到一对发达的下唇须,它把卷曲的喙夹在中间。
(五)嚼吸式口器
此类口器既能咀嚼固体食物又能吮吸液体食物。为一部分高等膜翅目昆虫(如蜜蜂所特有)。观察蜜蜂液浸标本及其口器的玻片标本,找出蜜蜂咀嚼花粉用的一对上颚(与咀嚼式口器相仿)及以下颚和下唇组成吮吸用的喙。
(六)舔吸式口器
此类口器适于舔吸食物和液体,为双翅目蝇类所特有。观察家蝇的液浸标本及其口器的玻片标本。它的口器在外观上可见到一个粗短的喙,基部有两根棒状不分节的下唇须。喙的末端是两个大椭圆形唇瓣。两唇瓣间裂的基部有一小孔,称为前口,与食物道相通。每一片唇瓣上都有许多环沟,通到一条纵沟。纵沟又连到前口。取食时,唇瓣展开平贴在食物上,使环沟的空隙与食物接触,液体食物顺环沟流往前口而进入食物道。
(七)刮吸式口器
观察家蝇幼虫液浸标本及其口器的玻片标本。家蝇幼虫头部不发达,xx缩在胸内。口器十分退化,只有一对口钩。口钩上下活动可以刮碎食物,然后将食物吸入肠内。
(八)昆虫的头式
昆虫头式(即头型)的不同,反应了昆虫取食方式的不同,是昆虫对环境的适应。根据口器在头部的着生位置可将昆虫的头式分为三类:
1.下口式:口器向下生,即头部的纵轴和身体的纵轴大致呈直角。观察蝗虫的针插标本。
2.前口式:口器向前伸,即头部的纵轴与身体的纵轴成一钝角或几乎平行。观察步行虫的针插标本。
3.后口式:口器向后伸,即头部的纵轴与身体的纵轴夹成锐角。口器不用时可折在身体腹面。观察蝽象的针插标本。