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1、第一章昆虫的形态识别,第二节 昆虫的内部形器官识别,昆虫体躯的外面包着一层含有几丁质的躯壳，即体壁。体壁包围体内的器官和组织，因而形成一个纵贯的腔，称体腔。由于昆虫的背血管是开放式，血液在循环过程中要流经体腔再回到心脏，所以昆虫的体腔又叫血腔。体腔内充满着流动的血淋巴，所有的内脏器官和组织皆浸浴于其中。,一、昆虫的体腔,昆虫的内部解剖和生理主要研究昆虫各组织、内脏器官和生理系统的解剖学、组织学和正常生理功能等，通过以上研究揭示昆虫的生命现象和机能规律。昆虫的各种生命活动和行为、习性等，均与其内部器官的构造、生理机能、代谢作用，以及由神经和激素调控的内部各生理系统的相互联系与协调密切相关。昆虫种
2、类繁多，内部器官的构造和新陈代谢的方式也有很大的差异，了解其内部各系统的基本结构和生理机能，对分析昆虫的行为习性、生态适应及有效地开展害虫防治和益虫利用等，都具有十分重要的意义。,概念：1.血窦：昆虫的体腔由肌纤维和结缔组织构成的膈膜在纵向分隔成23个小血腔，每个小血腔叫血窦。（背血窦、围脏窦、腹血窦）2.背膈：位于腹部背面、背血管下面的一层膈膜，称背膈 3.背血窦(围心窦):背膈背面的体腔称背血窦，由于背血窦内有心脏，又称围心窦。4.腹膈:在蜉蝣目、蜻蜓目、膜翅目、鳞翅目和双翅目等昆虫的成虫中，位于腹部腹面、消化道下方还有一层膈膜，称腹膈,5.围脏窦:腹膈与背膈间的体腔内因有消化道、排泄器官
3、、内生殖器官和脂肪体等大部分内脏，叫围脏窦 6.腹血窦(围神经窦)腹膈腹面的体腔叫腹血窦，又因腹血窦内有腹神经索，所以亦称围神经窦 7.背血管:在消化道的背面，有一根前端开口的细管称背血管，它是血液循环的主要器官 8.腹神经索:在消化道的腹面，有纵贯于腹血窦的腹神经索，它与脑组成昆虫的中枢神经系统,9.马氏管:在消化道的中肠与后肠交界处有一至多条具有排泄作用的细长盲管是马氏管。10.消化道:在昆虫体腔中央，有一条纵贯的管道是消化道，它的前端开口于头部的口前腔，后端开口于肛门 在昆虫的头部还有心侧体、咽侧体和唾腺，在昆虫的胸部前胸气门附近还有前胸腺，在昆虫的腹部还有生殖附腺等。,二、消化系统,(
4、一）昆虫的消化系统包括一条自口腔至肛门、纵贯于血腔中央的消化道，以及与消化有关的唾腺。消化系统的主要功能是摄食、吞咽、消化、吸收和排泄，并兼具有调节体内水分和离子平衡的作用。1.消化道的基本功能和构造 昆虫的消化道是一条不对称的管状构造器官，前端由口通向后端以肛门终止于体躯的末节。根据其发生来源和功能的不同，可将昆虫的消化道分为前肠、中肠和后肠3部分。,1 前 肠：前肠是从口到中肠的一条管状通道，在大部分昆虫中，有明显的分段现象，通常由咽、食道、嗉囊和前胃4部分组成。在前肠与中肠之间，以伸入中肠前端的贲门瓣分界。1.1 咽喉：是前肠最前端部分，在咀嚼式口器昆虫中，咽喉仅是吞食食物的通道；但在刺
5、吸式口器昆虫中，咽部常附有强大扩肌而特化成咽喉卿筒，吸食时与食窦卿筒交替伸缩，将寄主体内汁液抽吸入食道。1.2 食道:是咽喉后方较狭长的管道，或终止于前胃，或直接延伸入中肠，一般没有特殊分化的现象，仅是食物的通道。,1.3 嗉囊:是食道后方膨大的部分，为食物暂时贮存的场所。1.4 前胃:是前肠最后端区域，也是消化道最特化的部位。取食固体食物的昆虫前胃常很发达，前胃具有磨碎食物和调节食物进入中肠的功能，并兼有过滤食物的作用。1.5 贲门瓣:位于前胃的后端，是由前肠突入中肠前端形成的一圈环状内褶。其形状多呈筒状或漏斗状，主要功能是引导前肠中的食物进入中肠，同时阻止中肠中的食物倒流入前肠。,2 中
6、肠：中肠是一条前后粗细相当的管道，前端与前胃或食道相接，后端以马氏管着生处与后肠分界。中肠是消化和吸收的主要部位，因而又称之为“胃”。2.1胃盲囊：在许多昆虫中肠肠壁前端，常向外突出成囊状或管状的构造，称之为胃盲囊，其主要功能是增加中肠的表面积，以利于分泌消化液和吸收营养物质，此外还有扩大容积和滞留共生物的作用。,3 后肠：后肠是消化道的最后一段，前端以马氏管着生处与中肠分界，后端终止于肛门。后肠的主要功能是排除食物残渣和代谢废物，同时从食物和排泄物中吸收水分及无机盐类。后肠一般分化为回肠、结肠和直肠3部分。回肠前端着生有排泄器官马氏管，有的在回肠与中肠之间特化为幽门区域，并生有突入肠腔内的幽
7、门瓣。,4.消化系统与防治 化学农药胃毒剂和拒食剂是通过害虫的消化道而起作用的。4.1 胃毒剂：是经昆虫口摄入消化道后引起中毒死亡的药剂，其在昆虫中肠内能否溶解或溶解度的大小，直接影响其杀虫效力。一般说来酸性的胃毒剂在碱性溶液中溶解度大，因此对碱性中肠液的昆虫毒力高，反之对酸性中肠液的昆虫毒力就比较低。,4.2 拒食剂：是影响昆虫食欲的药剂，昆虫摄食这类药剂后不再取食，最后因饥饿而死亡。如印楝素等药剂，对多数昆虫虽然无害，但能阻止咀嚼式口器害虫取食，如各类蛾类、蝶类幼虫、甲虫等均有一定的防治效果。,（三）排泄系统,(一)昆虫的排泄系统是指排除体内废物的构造，包括马氏管、直肠、体壁、脂肪体、围心
8、细胞和下唇肾等，但其中最主要的是马氏管。主要功能：排弃代谢废物，维持体内盐类和水分的平衡，保持体内环境的稳定。,1.马氏管的构造 马氏管是基部着生于中肠与后肠交界处、端部游离于血液中或与肠壁粘连形成隐肾管的细长盲管，来源于外胚层。,1）马氏管的组织结构：主要功能：以尿酸结晶排泄氮素废物，有时也可以有少量尿素或尿囊素。,其它排泄器官:2.脂肪体（储存排泄器官）：是由成团脂肪细胞组成的组织，来源于中胚层，一般粘附于体壁、内部器官表面或分散于血腔内，呈片状、网状、叶状、块状或条带状等，多为浅黄色、乳白或绿色。功能：A：脂肪体的主要功能是贮存营养物质，进行中间代谢和蛋白质合成等。B：当大量的尿酸沉淀于
9、脂肪细胞中时，这些脂肪细胞就称尿酸盐细胞，此时的脂肪体就作为贮存排泄器官,3.围心细胞（储存排泄器官）：围心细胞分布在背血管两侧。功能：主要功能是进行蛋白质的中间代谢作用，能够从血液中吸收那些不能被马氏管吸收的胶体颗粒，成为细胞内含物。当它们吸入的颗粒饱和后即行破裂，然后被具有吞噬作用的血细胞移除。,4.体 壁：昆虫体壁的主要排泄作用，是将呼吸代谢过程中产生的二氧化碳和水，经由体壁和气门排除体外。此外，体壁的表皮层中含有大量的几丁质、蛋白质、脂类和色素等，在昆虫脱皮之前，大部分蛋白质可被皮细胞吸收利用，而几丁质、蜡质和一部分氮素化合物等则随蜕脱去，所以昆虫周期性的脱皮，具有定期排泄的意义。某些
10、昆虫的皮细胞，还可向体外分泌各种化学组分的胶质、丝质、蜡质和毒液等，也都具有广义的排泄意义。,5.消化道：消化道虽不属排泄器官，但在某些昆虫中表现有特殊功能，具有排泄作用。如膜翅目昆虫在变态期，在中肠细胞内常积聚有晶体钙盐及尿酸颗粒，说明中肠在排泄过程中起着重要作用。弹尾目昆虫的中肠肠壁细胞中，含有尿酸及碳酸盐和磷酸盐等矿物质，这些细胞可周期性脱落，并随消化道内的食物残渣一起排出体外。许多吸血昆虫可通过中肠排除食物中的血红蛋白，并能排除注射进虫体内的酸性染料。蚜虫类因无马氏管，即以消化道作为主要排泄器官。,6.下唇肾：弹尾目和部分双尾目、缨尾目昆虫都无马氏管，但在头部内有数对腺体，其中的一对管
11、状腺，具有一根公共导管开口于下唇基部，类似其它节肢动物的肾管，称为“下唇肾”。这一管状腺体的囊状部分，具有扁平的皮细胞层，导管部分具有与马氏管类似的细胞；实验证明这一结构具有吸收和排泄机能，是该类昆虫的主要排泄器官。,四、循环系统,昆虫的循环系统属开放式，血液循环于体腔内，浸浴着所有的组织与器官。1.昆虫血液循环的主要功能是将身体所需的各种营养物质、水和激素送到作用部位；将组织中产生的代谢物和废物送到其它组织或排泄器官中(马式管)进行中间代谢或排出体外；,四、循环系统,2.血液的化学组成和物理性状 昆虫的血液由血细胞和血浆组成，除双翅目摇蚊幼虫等少数昆虫因含有血红素而呈红色外，大多数昆虫的血液
12、为无色、黄色、绿色、蓝色或淡琥珀色，比重为1.011.05，多为微酸性。由于昆虫体内只有一种细胞外体液即血液循环于体内和浸浴着所有组织和器官，并兼具哺乳动物的血液和淋巴液的特点，故又称血淋巴。昆虫体内的血液量因昆虫种类、虫期及生理状态的不同而有很大差异。,3.血液的功能：昆虫的血液兼具有脊椎动物的血液和淋巴液的功能。(1)物质运输和营养贮存:昆虫的血液能将消化道吸收的营养物质、组织器官代谢的产物、腺体分泌的内激素等物质运输到有关的细胞、组织和器官，或进行中间代谢，将其转化，贮藏起来，以调节控制昆虫的生长和发育。,(2)免疫作用:多数昆虫血淋巴中的血细胞有吞噬作用，也就是将体内异物和侵入的单细胞
13、病原体摄进细胞质内并将其消化的过程，主要由浆血细胞和粒血细胞完成。昆虫血浆中含有溶菌酶或裂解蛋白，它们分别直接作用于病原体的细胞壁和细胞膜，将病原体细胞溶解，保护虫体免受外物的侵害。,(3)解毒作用：毒物进入血腔后，能与血液中的凝血素和非专一性酯酶结合，使毒物分解，或被血细胞吞噬，达到解毒的效果。(4)机械作用:昆虫的血液可以传输由身体某一部位收缩产生的压力，帮助昆虫脱皮、羽化、展翅、展喙和气管通风作用。,4.杀虫剂与循环系统的关系：杀虫剂进入虫体后，都要依赖血液循环将其送到目标组织中，才能发挥作用。一般血液循环愈快，药剂运载效率越高，杀虫效率愈大。杀虫剂破坏循环系统的主要表现是：1）扰乱血液
14、循环，如烟碱类；2）破坏血细胞，如无机盐类；3）使心脏搏动率下降，减低血液循环压力，如氢氰酸和除虫菊素等。,五、呼吸系统,（一）昆虫的呼吸系统（气管系统），是由外胚层内陷形成的气门、气管和微气管组成。主要功能：将O2输送到需氧的细胞、组织或器官，由微气管进行直接交换，同时排出新陈代谢产生的CO2和H2O。1 气管系统的构造和分布 昆虫的气管系统包括气门、气管、微气管和气囊(飞行昆虫)。,五、呼吸系统,（1）气门:是昆虫气管系统在体外的开口，每体节最多只有1对气门。,五、呼吸系统,许多昆虫在气门腔内，体壁常有绒毛状或其它表皮质突形成的筛板。有些双翅目昆虫在气门周围还有皮细胞特化的围气门腺，能分泌
15、一些疏水性物质。这些筛板和疏水性物质具有防止水分、灰尘和微生物侵入的功能。,五、呼吸系统,(2)气管:是昆虫体内具螺旋丝内壁且富有弹性的呼吸管道，由外胚层内陷形成，在活体内呈银白色。不同昆虫体内气管的连锁网有一定差异，但大致都可分为主气管、支气管和微气管。,五、呼吸系统,3）微气管：气管由粗到细分支，当分到直径25m时便伸入掌状的端细胞，然后再形成一组直径在1m以下、末端封闭的极其细小的气管，伸到组织内或细胞间，这就是微气管。微气管一般仅分布在组织和细胞间，而不穿入细胞内。在特别需氧的器官中，微气管的分布数量常最多，如飞行肌、卵巢、睾丸和神经节表面。,五、呼吸系统,4）气囊：许多有翅亚纲昆虫的
16、气管，常局部膨大成壁薄而柔软的囊状结构，称为气囊。气囊的内壁仅有分散的网状加厚，无明显的螺旋丝，易因气压、血压或体躯弯曲而被压缩或扩张，大大加强气管的通风作用，对飞行昆虫和水生昆虫，气囊还有增加浮力的作用。此外，气囊的胀缩还可促进血液循环，有助于飞行肌内的呼吸作用和提高能量的利用效率。在一些飞翔力强、或行动活泼、或水生昆虫中，气囊常特别发达，如蜜蜂的工蜂和蝗虫等；相反，无翅亚纲昆虫和全变态昆虫的幼虫则无气囊。,五、呼吸系统,六、神经系统,(一）神经系统的构造和类型1、概念：1）神经细胞：是神经系统的基本组成单元，又称神经元。2）轴突：神经纤维的主干。3）树状突：神经细胞或轴突的侧支直接发出的分
17、支的末端像树根状的细小纤维主要用于接收信息。4）端丛：轴突末端直接发出的像树根状的细小纤维主要用于传出信息。,六、神经系统,昆虫的神经系统包括：中枢神经系统交感神经系统周缘神经系统,六、神经系统,昆虫的中枢神经系统：由脑、咽喉下神经节和一条纵贯腹血窦的腹神经索组成，是神经冲动和内分泌控制的中心。脑与腹神经索之间以咽喉下神经节（围咽神经索）相连。脑是最重要的神经联系中心，由它调节和控制体内外的一切刺激和反应。咽喉下神经节是口器活动的神经中心并对胸部神经节有刺激作用，还是神经活动的重要抑制中心。腹神经索包括胸、腹部的一连串的成对神经节及连接前后神经节的成对神经索，一般每一体节有一对神经节（也有合并
18、现象）控制所有体节的活动。,六、神经系统,六、神经系统,昆虫的交感神经系统又称内脏神经系统，是由额神经节发出的一对额神经索与后脑相连，并由一对额神经索的中央生出一条逆走神经，沿咽喉背面通过脑下伸到前肠、唾腺、背血管等，控制内部器官的活动。,昆虫的周缘神经系统：包括除去脑和神经节以外的所有感觉神经元和运动神经元所形成的神经传导网络，分布于昆虫体壁底膜下、肌肉组织中，或别的器官表面，连接着中枢神经系统与交感神经系统。其功能就是把外来刺激所产生的冲动传至中枢神经系统以便做出适当的反应。,六、神经系统,（四）杀虫剂对神经系统的影响：很多高效杀虫剂都是神经毒剂，其作用机制主要包括3方面。1、对轴突传导的
19、影响：滴滴涕和拟除虫菊酯主要作用于轴突传导。滴滴涕分子能嵌入轴突膜上Na+通道，从而延缓轴突的去极化和Na+通道的关闭时间，表现重复的动作电位，产生中毒症状。,六、神经系统,2、对乙酰胆碱受体的影响：烟碱、箭毒、沙蚕毒素等能与突触后膜上产生抑制作用，使昆虫死亡。3、对乙酰胆碱酯酶的影响：有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，昆虫中毒以后，表现出过度兴奋，随之行动失调，麻痹死亡。,六、神经系统,（一）昆虫内分泌系统：昆虫（内）激素是指由内分泌器官分泌的、具有高度活性的微量化学物质，经血液运送到作用部位，较长时间地调节和控制着昆虫的生理、发育和行为活动等。1、内分泌器官：昆虫的内分泌器官包括神经分泌细胞和内
20、分泌腺体。昆虫的内分泌腺体主要包括心侧体、咽侧体和前胸腺。,七、分泌系统,1）脑神经分泌细胞：是昆虫中枢神经系统中具有内分泌功能的一群神经细胞，具有神经细胞和腺体细胞的双重特征。（1）脑激素：脑神经分泌细胞分泌脑激素。脑激素的作用是能激发前胸腺分泌使昆虫蜕皮的蜕皮激素，同时又能激发咽侧体分泌保幼激素。（2）保幼激素：由咽侧体分泌，昆虫幼虫时期保幼激素分泌较多，使每次蜕皮之后仍保持幼虫特征，并不断生长；当幼虫老熟时，体内保幼激素停止分泌。,七、分泌系统,3）蜕皮激素：由前胸腺分泌。当幼虫老熟时，体内保幼激素停止分泌，在蜕皮激素的单一作用下，原来潜在的成虫器官芽得到生长发育，蜕皮后变为蛹或成虫。通
21、常在脑激素的支配下，保幼激素与蜕皮激素相互平衡共同调节，对昆虫的生长发育和变态有着重要意义。,七、分泌系统,（二）外激素（信息激素）昆虫外激素：是指由外分泌器官分泌到体外的、具有高度活性的微量化学物质，经空气传递到同种或异种的其他个体，调控着其他个体的生理和行为反应。昆虫外激素现常叫信息化学物质。,七、分泌系统,1、信息素的种类：1）性外激素：是成虫在性成熟时由腺体分泌于体外，用以引诱同种异性个体，进行交尾活动或其他生理效应的一类挥发性化学物质。2）性抑制外激素：某些昆虫分泌的一种能抑制性器官发育的激素，如蜂、蚁等 3）标迹外激素：是由社会性昆虫所分泌，在必要时排出体外，可遗留在它们经过的地方，作为指示路线的信号物质。,七、分泌系统,4）告警外激素：大多数社会性昆虫和某些聚集性昆虫在受惊扰时，能释放出一些招引其他个体来保卫种群或促使其他个体快速逃跑的物质。5）聚集外激素：是一些化合物的混合物，其中有的是由虫体本身合成的，而有的则是寄主树所产生的。,七、分泌系统,（三）昆虫激素与信息激素的应用 1）保幼激素：用于害虫防治，有杀卵、致畸、致死和不育的作用。2）蜕皮激素：对幼虫有致死作用。3）性外激素：可用于害虫的测报和防治。昆虫生长调节剂就是通过干扰昆虫体内的激素平衡，破坏其正常的生长发育或干扰其变态生殖，以达到防治害虫的目的、且对人畜毒性低，不污染环境。,七、分泌系统,
