廣炮步甲防御腺形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分及防御行為.pdf

1、廣炮步甲Pheropsophus occipitalis通過防御腺體噴射化學(xué)液體并瞬時(shí)產(chǎn)生高溫對付獵敵，其防衛(wèi)方式在昆蟲綱極為特別。揭示該蟲防御體系形態(tài)結(jié)構(gòu)、揭秘其分泌物化學(xué)成分，以及伴隨其噴射防御物質(zhì)而產(chǎn)生的一系列行為反應(yīng)，對于闡述其生命奧秘具有重要科學(xué)價(jià)值。本文分別從廣炮步甲的形態(tài)、生活習(xí)性、噴射行為，防御腺的總體及各部分形態(tài)結(jié)構(gòu)，防御反應(yīng)的反應(yīng)物、生成物以及催化劑、和研究展望等幾個(gè)方面對廣炮步甲及其防御機(jī)制進(jìn)行了全面的研究分析。<

2、br>　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴防御體系構(gòu)成經(jīng)三維數(shù)碼顯微鏡（VHX-100，日本 KEYENCE公司產(chǎn)）、掃描電鏡（TM3000，日本HITACHI公司產(chǎn)）與顯微CT（SKYSCAN1172）拍攝得知廣炮步甲的防御體系由貯液囊、分泌組織和反應(yīng)室三部分組成。貯液囊是薄而透明且堅(jiān)韌的囊袋，中間著生1束由12根細(xì)管組成的叢根狀導(dǎo)管以從體內(nèi)吸收或生產(chǎn)反應(yīng)物。反應(yīng)室為1對骨化的馬蹄形結(jié)構(gòu)，表面可見稠密、大小不一和分布不甚均勻的粗瘤；其縱截面內(nèi)部

3、為復(fù)雜的蜂窩狀結(jié)構(gòu)并長滿形態(tài)各異的枝刺，用以加固內(nèi)壁和控制和液體流向；入口處可見人字形瓣膜，是控制噴射和產(chǎn)生脈沖的關(guān)鍵部分，對于降低反應(yīng)室溫度和蟲體控制噴射時(shí)間有重要意義。⑵腺體內(nèi)存化學(xué)物質(zhì)測定經(jīng)GC/MS質(zhì)譜儀測定，共測得炮步甲的防御腺化學(xué)物質(zhì)6種，主要成分為甲基對苯二酚（Methyl on phenol）、對苯二酚（hydroquinone）、甲基對苯醌（Methyl-p-benzoqu inone）與對苯醌（p-benzoqu i

4、none）；腺體外化學(xué)物質(zhì)測定：相對于貯液囊囊體的化學(xué)成分，噴射出的化學(xué)物質(zhì)多達(dá)13種，是反應(yīng)之后苯環(huán)斷裂的結(jié)果，其中除對苯醌以外還有甲酸、乙酸等多數(shù)物質(zhì)都具有刺激性和毒性，可進(jìn)行有效的防御；將反應(yīng)室的上清液于不同溫度下進(jìn)行酶活性測定，其顏色反應(yīng)吸光度在40℃左右最高，超過40℃之后逐漸失去活性，說明于反應(yīng)室中確實(shí)是過氧化物酶起的催化反應(yīng)，而不是金屬離子。⑶廣炮步甲噴射“炮彈”的防御行為是主要研究內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)得知炮步甲對感到有危險(xiǎn)的方向有