昆蟲種類這么多,因此,它們的生活方式與生活場所必然是多種多樣的,而且有些昆蟲的生活方式和生活本能的表現(xiàn)很有研究價值,例如昆蟲易于入侵氣候環(huán)境相似的地域并定殖。可以說,從天涯到海角,從高山到深淵,從赤道到兩極,從海洋、河流到沙漠,從草地到森林,從野外到室內(nèi),從天空到土壤,到處都有昆蟲的身影。不過,要按主要蟲態(tài)的最適宜的活動場所來區(qū)分,大致可分為五類。
(1)在空中生活的昆蟲:這些昆蟲大多是白天活動,成蟲期具有發(fā)達的翅膀,通常有發(fā)達的口器,成蟲壽命比較長。如蜜蜂、馬蜂、蜻蜓、蒼蠅、蚊子、牛虻、蝴蝶等。昆蟲在空中活動階段主要是進行遷移擴散,尋捕食物,婚配求偶和選擇產(chǎn)卵場所。
(2)在地表生活的昆蟲:這類昆蟲無翅,或有翅但已不善飛翔,或只能爬行和跳躍。有些善飛的昆蟲,其幼蟲期和蛹期也都是在地面生活。一些寄生性昆蟲和專以腐敗動植物為食的昆蟲(包括與人類共同在室內(nèi)生活的昆蟲),也大部分在地表活動。在地表活動的昆蟲占所有昆蟲種類的絕大多數(shù),因為地面是昆蟲食物的所在地和棲息處。這類昆蟲常見的有步行蟲(放屁蟲)、蟑螂等。
(3)在土壤中生活的昆蟲:這些昆蟲都以植物的根和土壤中的腐殖質(zhì)為食料。由于它們在土壤中的活動和對植物根的啃食而成為農(nóng)業(yè)、果樹和苗木的一大害。這些昆蟲最害怕光線,大多數(shù)種類的活動與遷移能力都比較差,白天很少鉆到地面活動,晚上和陰雨天是它們最適宜的活動時間。這類昆蟲常見的有螻蛄、地老虎(夜蛾的幼蟲)、蟬的幼蟲等。
(4)在水中生活的昆蟲:有的昆蟲終生生活在水中,如半翅目的負子蝽、田鱉、龜蝽、劃蝽等,鞘翅目的龍虱、水龜蟲等。有些昆蟲只是幼蟲(特稱它們?yōu)橹上x)生活在水中,如蜻蜓、石蛾、蜉蝣等。水生昆蟲的共同特點是:體側(cè)的氣門退化,而位于身體兩端的氣門發(fā)達或以特殊的氣管鰓代替氣門進行呼吸作用;大部分種類有扁平而多毛的游泳足,起劃水的作用。
(5)寄生性昆蟲:這類昆蟲的體型比較小,活動能力比較差,大部分種類的幼蟲都沒有足或足已不再能行走,眼睛的視力也減弱了。有些寄生性昆蟲終生寄生在哺乳動物的體表,依靠吸血為生,如跳蚤、虱子等。有的則寄生在動物體內(nèi),如馬胃蠅。另一些昆蟲寄生在其它昆蟲體內(nèi),對人類有益,可利用它們來防治害蟲,稱為生物防治。這些昆蟲主要有小蜂、姬蜂、繭蜂、寄蠅等。在寄生性昆蟲中,還有一種叫做重寄生的現(xiàn)象。就是當一種寄生蜂或寄生蠅寄生在植食性昆蟲身上后,又有另一種寄生性昆蟲再寄生于前一種寄生昆蟲身上。有些種類還可以進行二重,或三重寄生。這些現(xiàn)象對昆蟲來說,只是為了生存競爭的一種本能。
一對觸角,一般有兩對翅,三對足。昆蟲觸角節(jié)數(shù)目,包括觸角棒節(jié)數(shù)目也經(jīng)常是鑒定依據(jù)。
昆蟲的身體分為頭部,胸部(thorax)和腹部(也譯:下體)(abdomen)。
頭部是昆蟲身體最前面的一個體段,由幾個體節(jié)組合而成,外壁堅硬,形成頭殼。頭部為感覺和取食的中心,頭部的上前方有一對觸角,下方是口器,具有3對口器附肢和1對觸角,兩側(cè)通常有一對大的復眼,頭頂常常有一至三個小的單眼。
胸部由三個體節(jié)組成,由前向后依次稱為前胸(prothorax)、中胸(mesothorax)和后胸(metathorax)。每個體節(jié)都帶有一對附肢,稱為胸足。胸足分成節(jié)段,分別為基節(jié)(coxa)、轉(zhuǎn)節(jié)(trochanter)、腿節(jié)(femur)、脛節(jié)(tibia)、跗節(jié)(tarsus)和前跗節(jié)(pretarsus)。跗節(jié)通常分為5個跗分節(jié),有時還帶有成對的爪子。胸足通常會特化,以更好地完成如挖,跳,游泳或是捕捉等任務。第一胸節(jié)的背部被稱為前胸背板(pronotum),通常會特別加固。另外的兩個胸節(jié)的背面通常會各帶有一對翅膀。在甲蟲的前對翅膀之間有一塊三角形的甲片。胸部是運動的中心,具有3對足。
昆蟲在腹部有著重要的器官,如管狀的心臟,梯形神經(jīng)系統(tǒng),胃腸系統(tǒng)和生殖器官。部分器官還會“越界”到前面去,如神經(jīng)中樞--咽上神經(jīng)節(jié)或是腦部,和其他動物一樣位于頭部。在軀體中還藏著分支的氣管,它們會直接把氧氣送到身體的各個器官去。器官開口于線粒體附近,可以更快的利用空氣。昆蟲在體側(cè)壁還有氣孔(stigma),直接與外界大氣接觸,可以通過肌肉收縮關閉。因為昆蟲這一套呼吸系統(tǒng)非常有效,所以昆蟲要擔心的并不是缺氧,而是過度氧化。氣孔的可關閉性使得昆蟲具有暫時停止呼吸的能力。腹部是生殖中心,其中包含著生殖系統(tǒng)和大部分內(nèi)臟,無行動用的附肢,但多數(shù)有轉(zhuǎn)化成外生殖器的附肢。
昆蟲體型雖小,感官卻很發(fā)達。它們擁有比許多大型動物更為靈敏的感覺,可以看到人眼看不到的光線,聽到人耳聽不到的聲音,嗅到百米之外的同伴的氣味。
昆蟲的眼睛包括單眼和復眼,復眼由許多六角形的小眼組成,單眼有背單眼和側(cè)單眼之分。除寄生性昆蟲外,一般昆蟲都有一對復眼,頭頂上還有1到3個背單眼。
視覺的獨特性,昆蟲能看見人類和絕大多數(shù)動物都看不到的紫外線,而有些花瓣可以反射紫外線,昆蟲就能依靠這種獨特的視覺,根據(jù)紫外線的變化找到花蜜和花粉。
有些昆蟲的耳朵長得很奇怪,例如蟋蟀的耳朵就是它們每條前足膝蓋以下一塊呈鼓膜狀的隆起,能感覺其他蟋蟀求偶的聲音;飛蛾的耳朵長在腹部,可以感受到蝙蝠靠近的聲音。
多數(shù)昆蟲在兩只復眼的中上方都有一對觸角,觸角是昆蟲的主要感覺器官,幫助昆蟲探明前方是否有障礙物,尋找食物和配偶。有些昆蟲也經(jīng)常用觸角與同伴交流信息。
口器是昆蟲的嘴,擔負著取食的重任。因為食物不同,不同的昆蟲也就具有不同類型的口器,如蝗蟲的咀嚼式口器,蚊、蟬的刺吸式口器,家蠅的舐吸式口器等。
溫度是決定昆蟲生長發(fā)育速率的最重要的因子,氣候變暖能加快昆蟲各蟲態(tài)的發(fā)育,導致其首次出現(xiàn)期、遷飛期及種群高峰期提前。陸生昆蟲在環(huán)境太熱時尋找一個陰涼潮濕的處所。如暴露在陽光下,它使自己處于體表受熱面積最小的位置。如太冷,昆蟲留在陽光下取暖。許多蝴蝶在飛行前需展翅收集熱量。蛾在飛行前震動翅或抖動身體,并藉毛或鱗片在身體周圍形成一層空氣絕緣層保住體熱。最適于飛行的肌肉溫度是38~40℃(100~104℉)。在嚴寒時,身體結(jié)凍是對昆蟲最大的危險。在寒冷地區(qū)能越冬種類稱為耐寒昆蟲。少數(shù)昆蟲能忍受體液中出現(xiàn)冰晶,不過在這種情況下細胞內(nèi)含物可能并未凍結(jié)。但大多數(shù)昆蟲的耐寒意味著阻止冰凍??箖鲎饔貌糠质怯捎诩哿舜罅康母视妥鳛榭箖鰟徊糠质怯捎谘褐械奈锢碜兓?,溫度遠在冰點之下而仍不凍。防干旱包括堅硬的防水蠟以及擴大貯水的機制。水生昆蟲除了步足發(fā)生顯著的變化而適于游泳外,主要適應性變化在于呼吸。有的升到水面呼吸。蚊只利用呼吸管末端的最后一對腹氣孔吸氣。龍虱在鞘翅與腹部之間有一貯氣室。呼吸空氣的昆蟲在體表的毛間形成空氣層,作用如鰓,使它能從水中取得氣,延長潛水的時間。水中的昆蟲幼蟲直接從水中得氣。搖蚊幼蟲整個表皮層有豐富的氣管。毛翅目(Trichoptera)和蜉蝣目(Ephemeroptera)幼蟲有氣管鰓。大型的蜻蜓幼蟲鰓在直腸內(nèi),水從肛門進出提供氧氣。
昆蟲幼蟲的孵出通過不同途徑。如蛾、蝶類動物咬破卵殼而出;蚤有孵化刺,用刺在殼上切一縫;有的推掉卵殼上的卵蓋而出卵。幼蟲孵化時能吞入空氣,以便用力掙出卵殼;在孵出后到表皮硬化前,繼續(xù)吞氣,擴張自身。表皮一旦硬化,便不能再長,只有通過一系列蛻皮,在蛻去舊皮,長出較大的新皮之際才能長大。蛻皮時,體形可能驟變。多數(shù)原始的無翅昆蟲,如衣魚,在長大為成蟲的過程中身體結(jié)構(gòu)幾乎沒有變化,稱為無變態(tài)昆蟲。而蚱蜢(直翅目Orthoptera)、蝽(異翅目Heteroptera)和蚜蟲(同翅目Homoptera),起初體形不變,直到最后才變成有翅的成蟲,生殖器也發(fā)育成熟,稱不完全變態(tài)。高等的鱗翅目、鞘翅目、膜翅目和雙翅目屬于全變態(tài),幼蟲完全不像成蟲;幼蟲經(jīng)一系列蛻皮,變化較小,然后變蛹,再變?yōu)槌上x。幼蟲的形狀多種多樣,可分為5型:蠋型(蛾、蝶類動物)、蠐螬型、衣魚型(蛃型)、叩頭蟲幼蟲型和蛆型。蛹分為被蛹(附肢不同程度地緊貼在體上)、離蛹(附肢不緊貼在體上)和圍蛹(本質(zhì)上是離蛹,但被幼蟲皮所形成的囊包圍)。蛻皮和變態(tài)都受激素的控制。蛻皮是由腦中的神經(jīng)分泌細胞產(chǎn)生的激素發(fā)動的。這種激素作用于前胸的一個內(nèi)分泌腺--前胸腺,前胸腺產(chǎn)生蛻皮激素,作用于真皮層,刺激生長和形成表皮。變態(tài)同樣受激素控制:在整個幼蟲階段,腦后有一個小腺體叫咽側(cè)體,分泌保幼激素。只要血液中有保幼激素,正在蛻皮的真皮細胞產(chǎn)生幼蟲表皮。至最后一齡幼蟲時不再產(chǎn)生保幼激素,于是昆蟲變態(tài)成為成蟲。在全變態(tài)昆蟲中,蛹在有極少量保幼激素的情況下發(fā)育。滯育雖然在任何蟲期都能發(fā)生,但在蛹期最為常見。在溫帶,許多昆蟲以蛹期越冬。
除了發(fā)育時形態(tài)的變化外,許多昆蟲成蟲有多態(tài)現(xiàn)象。例如:工蟻和后蟻,工蜂和后蜂均不同;白蟻有兵蟻、繁殖蟻和持續(xù)的幼蟲;蚜蟲成蟲則有無翅和有翅之分;有些蝴蝶有引人注目的季節(jié)兩態(tài)性。這些差別可解釋為:每一種的每個成員的基因中都有發(fā)育成不同型的能力,由于環(huán)境刺激引起特定的發(fā)育途徑。激素或許是控制這些變化的環(huán)節(jié)。多數(shù)昆蟲營有性生殖。蝴蝶的視力很重要,雌蝶的色澤在飛行中能吸引同種的雄蝶。蜉蝣和有些蠓的雄蟲成群飛舞吸引雌蟲。某些雌甲蟲的部分脂肪體形成一個發(fā)光的器官吸引雄蟲。雄蟋蟀和蚱蜢發(fā)聲吸引雌蟲,雄蚊則被雌蚊飛行時發(fā)出的聲音所吸引。但最重要的是氣味。大多數(shù)雌蟲分泌信息素引誘雄蟲,雄蟲同樣地也能產(chǎn)生吸引雌蟲的氣味。
交配和產(chǎn)卵需要適當?shù)臏囟群蜖I養(yǎng)。一次受孕,終身產(chǎn)卵。交配、產(chǎn)卵期間對蛋白質(zhì)尤其需要,鱗翅目的成蟲只吃糖和水,幼蟲時貯備下必需的蛋白質(zhì)。溫度和營養(yǎng)常影響激素的分泌。產(chǎn)卵時通常需要保幼激素或來自神經(jīng)分泌細胞的激素。沒有這些激素,則生殖中斷。這些現(xiàn)象在冬季見于馬鈴薯甲蟲。少數(shù)昆蟲雄蟲罕見,由雌蟲進行孤雌生殖。溫帶的蚜蟲在夏季只產(chǎn)生營孤雌生殖的雌蚜,胚胎在母蚜內(nèi)發(fā)育(胎生)。某些癭蚊幼蟲的卵巢中卵母細胞能在孤雌情況下開始發(fā)育,幼體破壞母蟲體壁逸出,這叫幼體生殖。