從昆蟲的防御行為看昆蟲在自然界如此繁盛的原因(1)

1、從昆蟲的防御行為看昆蟲在自從昆蟲的防御行為看昆蟲在自然界如此繁盛的原因然界如此繁盛的原因高策1000012190北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院10級二班摘要：昆蟲在自然界如此繁盛，其原因一定有許多。其中很重要的一個是昆蟲的防御行為。這篇論文擬以昆蟲的防御行為這一重要的自我保護(hù)行為作為切入點(diǎn)，通過查閱文獻(xiàn)、分析比較，輔以一定的數(shù)理推論，從昆蟲的物理防御、化學(xué)防御、行為防御等方面進(jìn)行分析，從一個角度來仔細(xì)剖析其物種如此繁盛的原因。關(guān)鍵詞：昆蟲、防御行

2、為、物理防御、化學(xué)防御、行為防御、免疫、繁盛原因引言昆蟲的防御行為是昆蟲對外界侵?jǐn)_的反應(yīng)方式，是漫長的自然進(jìn)化過程中，為了種群的生存與繁衍，昆蟲抵抗外界侵?jǐn)_的行為。本文通過對昆蟲的防御行為的研究，從這一角度來看待昆蟲在自然界如此繁盛的原因。目的是讓我們更為了解昆蟲，認(rèn)識到它在自然界如此繁盛的合理性。誠然，本文僅僅參考了文獻(xiàn)，沒有自己試驗研究，但我想從這樣一個角度來看待昆蟲，會讓我們對它更為了解。1.昆蟲防御行為概述1.1昆蟲防御行為的定

3、義在漫長的自然進(jìn)化過程中，為了種群的生存與繁衍，昆蟲必須使用不同策略，以抵御微生物、寄生性和捕食性天敵的侵?jǐn)_。昆蟲的防御行為是昆蟲對外界侵?jǐn)_的反應(yīng)方式。它可以是激烈和顯著地反應(yīng)，也可以是詭譎和難以覺察的反應(yīng)。11.2昆蟲防御行為的分類1.2.1免疫昆蟲應(yīng)對微生物侵染主要依靠血液的免疫反應(yīng)。與高等動物相比昆蟲有其獨(dú)特的免疫系統(tǒng)和免疫機(jī)制。與脊椎動物一樣昆蟲免疫可分為先天免疫和后天免疫、細(xì)胞免疫和體液免疫。21.2.2物理防御物理防御是指昆

4、蟲利用各種物理性質(zhì)進(jìn)行的防御行為。這些物理性質(zhì)可以是昆蟲本身所具有的外形、姿態(tài)、顏色、斑紋、聲音等，也包括昆蟲生活的環(huán)境，如巢穴、樹葉、落葉、沙石等。11.2.3化學(xué)防御昆蟲的化學(xué)防御是昆蟲利用化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行的防御行為。這些化學(xué)物質(zhì)來源于外分泌腺體、體內(nèi)共生物和食物三個方面。11.2.4行為防御行為防御是指昆蟲通過各種具體的行為方式進(jìn)行防御，包括逃跑、假死、恫嚇、瞬彩、自殘、聚群防御和領(lǐng)域防御等。11.3結(jié)論昆蟲在進(jìn)行防御時，每種防御機(jī)制

5、的使用均與昆蟲的行為密切相關(guān)，這些行為幫助昆蟲保護(hù)自己，抵制外界侵?jǐn)_。2物理防御及其作用2.1物理防御的種類托庇、隱態(tài)、警戒態(tài)、擬態(tài)等。本文挑選擬態(tài)這樣一種方式進(jìn)行探討。2.2擬態(tài)對昆蟲繁盛的作用2.2.1擬態(tài)定義一種生物模擬另一種生物或模擬環(huán)境中的其它物體從而獲得好處的現(xiàn)象叫擬態(tài)(mimicry)或稱生物學(xué)擬態(tài)(biologicalmimicry)3。這一現(xiàn)象廣泛見之于昆蟲中可發(fā)生在分子和個體甚至種群水平上卵、幼蟲(若蟲)、蛹和成蟲階

6、段都可出現(xiàn)擬態(tài)所模擬的對象可以是周圍物體或生物的形狀、顏色、化學(xué)成分、聲音、發(fā)光及行為等但最常見的擬態(tài)是同時模擬被擬對象的形與色。擬態(tài)對昆蟲的取食、避敵、生殖等有著重要的生物學(xué)意義。擬態(tài)是生物適應(yīng)環(huán)境、占領(lǐng)環(huán)境和逃避天敵的一種手段，是生物進(jìn)化過程中自然選擇的結(jié)果。昆蟲的擬態(tài)概念應(yīng)包含兩方面的含義，即擬形（圖1）和擬色（圖2）。4益己素：又稱利己素（allomone），由一種昆蟲釋放，能引起其它物種個體行為反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，對行為釋放者有利

7、。分為驅(qū)避物質(zhì)（蝽蟓）、逃避物質(zhì)、毒性物質(zhì)（蜜蜂）。7例如：荔蝽遭遇天敵時可釋放這類物質(zhì)以驅(qū)趕天敵，保護(hù)自己。釋放刺激性物質(zhì)：一些昆蟲在遭遇敵害時可以噴射出惡臭的物質(zhì)，使得對方產(chǎn)生厭惡感，或者中毒，從而避免被害。例如屁步甲（圖3）遇到危險時，腹部末端就會彎向目標(biāo)，將體內(nèi)的苯醌等惡臭物質(zhì)噴向敵人，并伴隨著啪啪的爆響，嚇跑敵人。1圖3示屁步甲注射毒性物質(zhì)：當(dāng)遇到侵?jǐn)_時，昆蟲用某個器官向敵人注射含有毒素的唾液，這些毒性物質(zhì)可以麻痹對方、降解對

8、方的組織、使對方疼痛難忍或者死亡，從而保護(hù)自己。3.3小結(jié)昆蟲在面對外敵侵?jǐn)_時，可以從自身的外分泌腺體、體內(nèi)共生物和事物中產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì)，并利用口器、口針等噴射或注射出，從而可以打擊敵人，進(jìn)而保護(hù)自己。昆蟲多種多樣的化學(xué)防御形式，使其對抗外敵的能力大大加強(qiáng)，這也不失為其在自然界能夠如此繁盛的一個原因。3行為防御及其重要作用3.1行為防御的種類逃跑、假死、恫嚇、瞬彩、自殘、聚群防御、領(lǐng)域防御等。本文主要探討前五種行為防御。3.2各個種類

9、防御的作用3.2.1逃跑對于反應(yīng)快、體積小、足和翅發(fā)達(dá)的多數(shù)昆蟲，被捕食者發(fā)現(xiàn)后的第一反應(yīng)就是逃跑。一些群集的昆蟲在受到襲擊時，各自變化莫測地飛離，即竄飛，這是群集昆蟲的一種有效地逃跑方式。1從這里我們可以看到，雖然昆蟲本身不強(qiáng)壯，但它可以充分發(fā)揮其速度優(yōu)勢，保護(hù)自己。3.2.2假死所謂兵不厭詐，昆蟲也是高手。假死是指昆蟲收到驚擾時，身體蜷縮、停止活動，或突然跌落下地、佯裝死亡的現(xiàn)象。（圖4）例如：對于許多鞘翅目和鱗翅目幼蟲，他們會針對

10、天敵對“死亡”不動物缺乏興趣這一點(diǎn)，通過假死，保護(hù)自己?？芍^，昆蟲的智慧。圖4示假死的昆蟲3.3.3恫嚇和瞬彩在覺察到天敵的靠近時，昆蟲可以擺出威脅的姿勢，或者發(fā)出一些恐怖的聲音，進(jìn)而有效地嚇退捕食者。瞬彩：威脅出現(xiàn)時，昆蟲會突然從隱態(tài)進(jìn)入警戒態(tài)，用鮮艷的顏色嚇退敵方。3.3.4自殘丟卒保車，或許就是這個意思吧。蝗蟲、竹節(jié)蟲、蟋蟀、大蚊等昆蟲被捕時自行將足等身體某部分脫落以求逃逸的生存策略。1用身體某部分的犧牲，換來其生命的延續(xù)。昆蟲勇

11、于并善于如此，其在自然界的繁盛自然顯得很是有道理。3.3結(jié)論昆蟲在面對天敵或其他捕食者的入侵時，可謂用盡方法。這些方法在戰(zhàn)術(shù)上也是有據(jù)可循啊?！爸腔邸钡睦ハx，這又是其在自然界繁盛的一個原因。4.免疫對昆蟲的保護(hù)作用4.1昆蟲免疫概述昆蟲的免疫防御體系，由防止異物侵入的外部屏障機(jī)構(gòu)和防止侵入后進(jìn)一步蔓延的內(nèi)部免疫機(jī)構(gòu)所組成。后者又分為自然免疫和獲得性免疫，包括細(xì)胞免疫和體液免疫。在昆蟲的免疫防御體系中，屏障結(jié)構(gòu)和自然免疫起主要作用，故又將