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完全变态发育

完全变态发育是昆虫变态的两种类型之一。昆虫在个体发育中,只经过卵、若虫和成虫等3个时期的,叫做不完全变态;而经过卵、幼虫、蛹和成虫等4个时期的叫完全变态。完全变态的幼虫与成虫在形态构造和生活习性上明显不同。蜻蜓的发育过程是不完全变态过程,蝶、蚊则是经过完全变态而长成的昆虫。

完全变态发育和不完全变态发育都是特指昆虫的发育过程,不能用于两栖类:如青蛙的发育为变态发育,是两个范畴。两栖类的只能是变态发育。

完全变态发育: 发育过程中要经历受精卵、幼虫、蛹、成虫四个时期,幼虫的形态结构和生理功能与成虫的显著不同。 这样的发育过程叫做完全变态,如蚊、蝇、菜粉蝶、蜜蜂、苍蝇、沙蚕家蚕等。

要特别注意一下,在完全变态发育过程中,不一定所有都是受精卵,譬如蜜蜂,蜂王产下的卵,分受精和未受精的,未受精的也可以变态发育成雄蜂。此语录出自8年级下册的生物书。受精卵发育成工蜂,吃蜂王蜜长大的发育成蜂王,没吃的则发育为工蜂,未受精的发育成雄蜂,雄蜂和蜂王交尾产生下一代。

昆虫的一生从体态到生活习性都以多变而著称。例如苍蝇产下乳白色长圆形很小的卵,肉眼几乎不能看见。卵孵化为幼虫枣即蝇蛆,是一种白色、棒状、头胸腹形态不分,也没有足和翅或其他器官的幼虫,它会不停地蠕动、进食,要蜕掉两次皮,每蜕一次皮就长得更大一些,最后化为不吃不动棕褐色长圆形的蛹。蛹经过一段时期开始羽化,成虫破蛹而出。这种要经过受精卵、幼虫、蛹、成虫四个形态完全不同的发育阶段的生活史,叫做“完全变态”。完全变态昆虫的幼虫、蛹、成虫三个阶段,形态上不但没有任何相似之处,其生活方式和生活场所也甚至完全不相同。例如苍蝇,成虫飞翔于空中,幼虫只能在地表蠕动,而蛹是不吃不动的。蚊子的成虫飞翔、生活于空中,而幼虫生活于水中。成虫靠叮吸高等动物的血液为食,幼虫则靠吞食水中的小浮游生物或细菌为生。完全变态的昆虫很多,所有蚊、蝇、蝶、蛾、蜂、甲虫等鳞翅目、双翅目、鞘翅目、膜翅目昆虫都是完全变态昆虫。

应该注意,并不是所有完全变态的幼虫都是头、胸、腹不分的。蚊虫的幼虫头、胸、腹三部分就可明显地区分。甲虫,如金龟子的幼虫,虽然头、胸、腹三部分不如蚊子那样明显,但胸部长有三对伪足,仍然与蝇蛆的形态有很大的区别。

有些完全变态昆虫,幼虫的不同时期在生活环境和生活习性上有所不同,因而幼虫期在外部形态上也随生活环境和生活习性的改变发生很大的变化。如芫菁的初龄幼虫行自由生活,行动活泼,为衣鱼式幼虫,当继续发育进入蝗卵或蜂巢营寄生生活时则变为行动不活泼的蛴螬式幼虫,然后再经过蛹期到达成虫期。完全变态的这种变异特称为复变态。

完全变态昆虫的幼虫蜕皮的次数也不完全一样。蝇蛆只蜕皮2次,蚊子蜕皮3次,而粘虫要蜕皮5次才成为成熟的幼虫。一般把初孵的幼虫称为第1龄幼虫,蜕去第1次皮后称为第2龄,蜕第2次皮后称为第3龄。每一龄期经过的时间,依昆虫种类的不同和气温高低而改变。

除完全变态昆虫以外,还有一些昆虫,如蝗虫等,从卵中孵化出来就是一个与母体形态类似,仅某些成虫器官还没有发育、具体而微小的幼虫,称为“若虫”。若虫(幼虫)在发育过程中要经过几次蜕皮,它们的外骨骼不能随身体的长大而生长,所以就产生蜕皮。每蜕皮一次体形便急剧长大一些,成虫器官如翅膀等也更长大些。经过几次蜕皮,体形完全长大,成虫器官完全具备了,便成为成虫。例如蝗虫,初孵的第一龄若虫翅膀很小,仅具一个翅芽,以后每蜕皮一次翅芽长大一些,到第5龄(最后一龄),若虫翅膀已大约有腹部的一半长度,成虫则翅膀比腹部更稍长一些。这种没有形态与成虫完全不同的幼虫期和蛹期的昆虫,叫做“不完全变态”。这一类昆虫根据幼虫与成虫在形态特征和生活习性方面差异的程度的不同,又可以分为渐变态、半变态和过渐变态等类型。

昆虫的蜕皮,主要是受一种叫“心侧体”的内分泌器官所分泌的蜕皮激素所控制。当蜕皮激素大量分泌时,就引起蜕皮的现象。

不完全变态昆虫的若虫不但形态与成虫类似,生活的方式也与成虫相同。直翅目、半翘目、同翅目昆虫都是半变态昆虫,如蝗虫,若虫除了因翅膀不具备不能如成虫飞翔外,也是以禾本科植物和草类为食。臭虫是半变态的昆虫,其若虫与成虫的栖居、取食习性是完全一样的。荔椿象也是半变态昆虫,它的若虫和成虫一样都在荔枝树上生活。

通常每种昆虫从卵开始,经过破壳而出一一孵化进入幼年的幼虫期,再发育至一个需养精蓄锐,准备一步跨入成年期的过渡期即蛹期之后,便从蛹壳中蜕皮而出,羽化进入成年期的成虫,直至成虫能够达到性成熟,可以繁衍后代为止,这样一个生命历程就是一种昆虫的一生,即一个世代。一年只完成一个世代的昆虫称为一化性昆虫,一年有两个世代的称为二化性昆虫,一年有多个世代的称为多化性昆虫。

在冬季,有很多昆虫的成虫全部死光,但蛹、幼虫或卵却存活不死,差不多所有的蝶、蛾等鳞翅目昆虫都是如此。例如三化螟,冬天成虫全部死去,但幼虫存留下来,潜伏在田间残留的稻桩根部;小地老虎的幼虫潜藏在土壤中;避债蛾的幼虫结成茧,用飞丝悬挂在树上随风飘舞。凤蝶是以蛹越冬的,其越冬蛹多藏在树枝上。红铃虫以幼虫越冬,它潜藏在摘下的棉铃中或棉花仓库的屋角、墙键或装盛棉花容器的缝隙,甚至清扫棉花的清洁用具的缝隙中。菜粉蝶是以蛹越冬的,越冬的蛹多藏在枯叶、树皮、篱笆、屋檐等处。除了蝶蛾类外,家蝇的成虫也完全死去,以幼虫及蛹过冬的。某些蚊子,如身体具黑白斑纹的伊蚊(也称黑白斑蚊),成虫和大部分幼虫都在冬天死去(只有部分种类的幼虫不死),只留下卵在容器的底部,这些卵的卵壳有特殊的构造,可以抗寒耐旱,到第二年天暖春雨积水后越冬卵孵化为幼虫。蜻蜓是以幼虫在水中越冬的。许多甲虫如金龟子等,则是以幼虫在土壤中越冬的。各种各样的蝗虫的成虫、若虫,都在冬天完全死去,但它在死去之前已在土中产下卵块,所以是以卵越冬的。

但也有一些昆虫,冬季成虫并不死去,而在适宜于它潜藏隐伏的场所越冬。如库蚊(也称家蚊),在冬季成虫虽然死去大部分,但仍有一小部分雌虫留存下来,随着气温的变冷,体内逐渐积聚大量脂肪,蛰伏在卧室或畜舍较温暖、阴暗、潮湿的角落中越冬,待明春天暖,又飞出吸血产卵繁殖。甲虫中的瓢虫是以成虫越冬的,如黄褐色的“二十八星瓢”,就是成虫蛰伏在墙壁、屋檐、树根、篱笆、墙缝、土穴中越冬。菜蚜可从以卵越冬,也可以有一部分无翅型蚜的胎生雌蚜在田间菜株上过冬。豆蚜虫冬天潜伏在蚕豆、紫云英等冬季作物的叶上越冬。

有一些昆虫是可以兼以两种虫态越冬的,尤其是气候较温暖的温带,冬天并不太冷,往往可以有两种虫态同时存在。如按蚊(即疟蚊),有些种类在地区主要以成虫越冬,但卵也可以越冬。某些苍蝇也是这样。

昆虫在越冬期中,不进食,不活动,新陈代谢减低到很低的程度。这段时期称为“休眠”。越冬休眠期间的昆虫个体少,不活动,对外界环境抵抗力弱。

昆虫的一生有长有短,少则数日,多则数年,因种而异。有一年只有一代的,如地老虎、天幕毛虫等;也有一年数个世代的,如梨小食心虫、三化螟等;还有一年数十代的,如蚜虫;而有的数年才完成一代,如金龟子、天牛等;有的甚至需十几年才完成一代,如一种美洲十七年蝉要经历17年之久,算是昆虫中的“寿星” 了;而某些蛀木的甲虫幼虫能存活45年,是寿命最长的幼虫。


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