昆蟲(chóng)種類(lèi)這么多,因此,它們的生活方式與生活場(chǎng)所必然是多種多樣的,而且有些昆蟲(chóng)的生活方式和生活本能的表現(xiàn)很有研究?jī)r(jià)值,例如昆蟲(chóng)易于入侵氣候環(huán)境相似的地域并定殖。可以說(shuō),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(chóng)的身影。不過(guò),要按主要蟲(chóng)態(tài)的最適宜的活動(dòng)場(chǎng)所來(lái)區(qū)分,大致可分為五類(lèi)。
(1)在空中生活的昆蟲(chóng):這些昆蟲(chóng)大多是白天活動(dòng),成蟲(chóng)期具有發(fā)達(dá)的翅膀,通常有發(fā)達(dá)的口器,成蟲(chóng)壽命比較長(zhǎng)。如蜜蜂、馬蜂、蜻蜓、蒼蠅、蚊子、牛虻、蝴蝶等。昆蟲(chóng)在空中活動(dòng)階段主要是進(jìn)行遷移擴(kuò)散,尋捕食物,婚配求偶和選擇產(chǎn)卵場(chǎng)所。
(2)在地表生活的昆蟲(chóng):這類(lèi)昆蟲(chóng)無(wú)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(chóng),其幼蟲(chóng)期和蛹期也都是在地面生活。一些寄生性昆蟲(chóng)和專(zhuān)以腐敗動(dòng)植物為食的昆蟲(chóng)(包括與人類(lèi)共同在室內(nèi)生活的昆蟲(chóng)),也大部分在地表活動(dòng)。在地表活動(dòng)的昆蟲(chóng)占所有昆蟲(chóng)種類(lèi)的絕大多數(shù),因?yàn)榈孛媸抢ハx(chóng)食物的所在地和棲息處。這類(lèi)昆蟲(chóng)常見(jiàn)的有步行蟲(chóng)(放屁蟲(chóng))、蟑螂等。
(3)在土壤中生活的昆蟲(chóng):這些昆蟲(chóng)都以植物的根和土壤中的腐殖質(zhì)為食料。由于它們?cè)谕寥乐械幕顒?dòng)和對(duì)植物根的啃食而成為農(nóng)業(yè)、果樹(shù)和苗木的一大害。這些昆蟲(chóng)最害怕光線,大多數(shù)種類(lèi)的活動(dòng)與遷移能力都比較差,白天很少鉆到地面活動(dòng),晚上和陰雨天是它們最適宜的活動(dòng)時(shí)間。這類(lèi)昆蟲(chóng)常見(jiàn)的有螻蛄、地老虎(夜蛾的幼蟲(chóng))、蟬的幼蟲(chóng)等。
(4)在水中生活的昆蟲(chóng):有的昆蟲(chóng)終生生活在水中,如半翅目的負(fù)子蝽、田鱉、龜蝽、劃蝽等,鞘翅目的龍虱、水龜蟲(chóng)等。有些昆蟲(chóng)只是幼蟲(chóng)(特稱(chēng)它們?yōu)橹上x(chóng))生活在水中,如蜻蜓、石蛾、蜉蝣等。水生昆蟲(chóng)的共同特點(diǎn)是:體側(cè)的氣門(mén)退化,而位于身體兩端的氣門(mén)發(fā)達(dá)或以特殊的氣管鰓代替氣門(mén)進(jìn)行呼吸作用;大部分種類(lèi)有扁平而多毛的游泳足,起劃水的作用。
(5)寄生性昆蟲(chóng):這類(lèi)昆蟲(chóng)的體型比較小,活動(dòng)能力比較差,大部分種類(lèi)的幼蟲(chóng)都沒(méi)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(chóng)終生寄生在哺乳動(dòng)物的體表,依靠吸血為生,如跳蚤、虱子等。有的則寄生在動(dòng)物體內(nèi),如馬胃蠅。另一些昆蟲(chóng)寄生在其它昆蟲(chóng)體內(nèi),對(duì)人類(lèi)有益,可利用它們來(lái)防治害蟲(chóng),稱(chēng)為生物防治。這些昆蟲(chóng)主要有小蜂、姬蜂、繭蜂、寄蠅等。在寄生性昆蟲(chóng)中,還有一種叫做重寄生的現(xiàn)象。就是當(dāng)一種寄生蜂或寄生蠅寄生在植食性昆蟲(chóng)身上后,又有另一種寄生性昆蟲(chóng)再寄生于前一種寄生昆蟲(chóng)身上。有些種類(lèi)還可以進(jìn)行二重,或三重寄生。這些現(xiàn)象對(duì)昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō),只是為了生存競(jìng)爭(zhēng)的一種本能。
一對(duì)觸角,一般有兩對(duì)翅,三對(duì)足。昆蟲(chóng)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(chóng)的身體分為頭部,胸部(thorax)和腹部(也譯:下體)(abdomen)。
頭部是昆蟲(chóng)身體最前面的一個(gè)體段,由幾個(gè)體節(jié)組合而成,外壁堅(jiān)硬,形成頭殼。頭部為感覺(jué)和取食的中心,頭部的上前方有一對(duì)觸角,下方是口器,具有3對(duì)口器附肢和1對(duì)觸角,兩側(cè)通常有一對(duì)大的復(fù)眼,頭頂常常有一至三個(gè)小的單眼。
胸部由三個(gè)體節(jié)組成,由前向后依次稱(chēng)為前胸(prothorax)、中胸(mesothorax)和后胸(metathorax)。每個(gè)體節(jié)都帶有一對(duì)附肢,稱(chēng)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(gè)跗分節(jié),有時(shí)還帶有成對(duì)的爪子。胸足通常會(huì)特化,以更好地完成如挖,跳,游泳或是捕捉等任務(wù)。第一胸節(jié)的背部被稱(chēng)為前胸背板(pronotum),通常會(huì)特別加固。另外的兩個(gè)胸節(jié)的背面通常會(huì)各帶有一對(duì)翅膀。在甲蟲(chóng)的前對(duì)翅膀之間有一塊三角形的甲片。胸部是運(yùn)動(dòng)的中心,具有3對(duì)足。
昆蟲(chóng)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(huì)“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(dòng)物一樣位于頭部。在軀體中還藏著分支的氣管,它們會(huì)直接把氧氣送到身體的各個(gè)器官去。器官開(kāi)口于線粒體附近,可以更快的利用空氣。昆蟲(chóng)在體側(cè)壁還有氣孔(stigma),直接與外界大氣接觸,可以通過(guò)肌肉收縮關(guān)閉。因?yàn)槔ハx(chóng)這一套呼吸系統(tǒng)非常有效,所以昆蟲(chóng)要擔(dān)心的并不是缺氧,而是過(guò)度氧化。氣孔的可關(guān)閉性使得昆蟲(chóng)具有暫時(shí)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(wú)行動(dòng)用的附肢,但多數(shù)有轉(zhuǎn)化成外生殖器的附肢。
昆蟲(chóng)體型雖小,感官卻很發(fā)達(dá)。它們擁有比許多大型動(dòng)物更為靈敏的感覺(jué),可以看到人眼看不到的光線,聽(tīng)到人耳聽(tīng)不到的聲音,嗅到百米之外的同伴的氣味。
昆蟲(chóng)的眼睛包括單眼和復(fù)眼,復(fù)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(chóng)外,一般昆蟲(chóng)都有一對(duì)復(fù)眼,頭頂上還有1到3個(gè)背單眼。
視覺(jué)的獨(dú)特性,昆蟲(chóng)能看見(jiàn)人類(lèi)和絕大多數(shù)動(dòng)物都看不到的紫外線,而有些花瓣可以反射紫外線,昆蟲(chóng)就能依靠這種獨(dú)特的視覺(jué),根據(jù)紫外線的變化找到花蜜和花粉。
有些昆蟲(chóng)的耳朵長(zhǎng)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(jué)其他蟋蟀求偶的聲音;飛蛾的耳朵長(zhǎng)在腹部,可以感受到蝙蝠靠近的聲音。
多數(shù)昆蟲(chóng)在兩只復(fù)眼的中上方都有一對(duì)觸角,觸角是昆蟲(chóng)的主要感覺(jué)器官,幫助昆蟲(chóng)探明前方是否有障礙物,尋找食物和配偶。有些昆蟲(chóng)也經(jīng)常用觸角與同伴交流信息。
口器是昆蟲(chóng)的嘴,擔(dān)負(fù)著取食的重任。因?yàn)槭澄锊煌?,不同的昆蟲(chóng)也就具有不同類(lèi)型的口器,如蝗蟲(chóng)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(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育速率的最重要的因子,氣候變暖能加快昆蟲(chóng)各蟲(chóng)態(tài)的發(fā)育,導(dǎo)致其首次出現(xiàn)期、遷飛期及種群高峰期提前。陸生昆蟲(chóng)在環(huán)境太熱時(shí)尋找一個(gè)陰涼潮濕的處所。如暴露在陽(yáng)光下,它使自己處于體表受熱面積最小的位置。如太冷,昆蟲(chóng)留在陽(yáng)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(dòng)翅或抖動(dòng)身體,并藉毛或鱗片在身體周?chē)纬梢粚涌諝饨^緣層保住體熱。最適于飛行的肌肉溫度是38~40℃(100~104℉)。在嚴(yán)寒時(shí),身體結(jié)凍是對(duì)昆蟲(chóng)最大的危險(xiǎn)。在寒冷地區(qū)能越冬種類(lèi)稱(chēng)為耐寒昆蟲(chóng)。少數(shù)昆蟲(chóng)能忍受體液中出現(xiàn)冰晶,不過(guò)在這種情況下細(xì)胞內(nèi)含物可能并未凍結(jié)。但大多數(shù)昆蟲(chóng)的耐寒意味著阻止冰凍。抗凍作用部分是由于集聚了大量的甘油作為抗凍劑;部分是由于血液中的物理變化,溫度遠(yuǎn)在冰點(diǎn)之下而仍不凍。防干旱包括堅(jiān)硬的防水蠟以及擴(kuò)大貯水的機(jī)制。水生昆蟲(chóng)除了步足發(fā)生顯著的變化而適于游泳外,主要適應(yīng)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(duì)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(chóng)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(zhǎng)潛水的時(shí)間。水中的昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)直接從水中得氣。搖蚊幼蟲(chóng)整個(gè)表皮層有豐富的氣管。毛翅目(Trichoptera)和蜉蝣目(Ephemeroptera)幼蟲(chóng)有氣管鰓。大型的蜻蜓幼蟲(chóng)鰓在直腸內(nèi),水從肛門(mén)進(jìn)出提供氧氣。
昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)的孵出通過(guò)不同途徑。如蛾、蝶類(lèi)動(dòng)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(chóng)孵化時(shí)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(kuò)張自身。表皮一旦硬化,便不能再長(zhǎng),只有通過(guò)一系列蛻皮,在蛻去舊皮,長(zhǎng)出較大的新皮之際才能長(zhǎng)大。蛻皮時(shí),體形可能驟變。多數(shù)原始的無(wú)翅昆蟲(chóng),如衣魚(yú),在長(zhǎng)大為成蟲(chóng)的過(guò)程中身體結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有變化,稱(chēng)為無(wú)變態(tài)昆蟲(chóng)。而蚱蜢(直翅目Orthoptera)、蝽(異翅目Heteroptera)和蚜蟲(chóng)(同翅目Homoptera),起初體形不變,直到最后才變成有翅的成蟲(chóng),生殖器也發(fā)育成熟,稱(chēng)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(chóng)完全不像成蟲(chóng);幼蟲(chóng)經(jīng)一系列蛻皮,變化較小,然后變蛹,再變?yōu)槌上x(chóng)。幼蟲(chóng)的形狀多種多樣,可分為5型:蠋型(蛾、蝶類(lèi)動(dòng)物)、蠐螬型、衣魚(yú)型(蛃型)、叩頭蟲(chóng)幼蟲(chóng)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(chóng)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(xì)胞產(chǎn)生的激素發(fā)動(dòng)的。這種激素作用于前胸的一個(gè)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(zhǎng)和形成表皮。變態(tài)同樣受激素控制:在整個(gè)幼蟲(chóng)階段,腦后有一個(gè)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(xì)胞產(chǎn)生幼蟲(chóng)表皮。至最后一齡幼蟲(chóng)時(shí)不再產(chǎn)生保幼激素,于是昆蟲(chóng)變態(tài)成為成蟲(chóng)。在全變態(tài)昆蟲(chóng)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(chóng)期都能發(fā)生,但在蛹期最為常見(jiàn)。在溫帶,許多昆蟲(chóng)以蛹期越冬。
除了發(fā)育時(shí)形態(tài)的變化外,許多昆蟲(chóng)成蟲(chóng)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(chóng);蚜蟲(chóng)成蟲(chóng)則有無(wú)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(gè)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(chóng)營(yíng)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(chóng)成群飛舞吸引雌蟲(chóng)。某些雌甲蟲(chóng)的部分脂肪體形成一個(gè)發(fā)光的器官吸引雄蟲(chóng)。雄蟋蟀和蚱蜢發(fā)聲吸引雌蟲(chóng),雄蚊則被雌蚊飛行時(shí)發(fā)出的聲音所吸引。但最重要的是氣味。大多數(shù)雌蟲(chóng)分泌信息素引誘雄蟲(chóng),雄蟲(chóng)同樣地也能產(chǎn)生吸引雌蟲(chóng)的氣味。
交配和產(chǎn)卵需要適當(dāng)?shù)臏囟群蜖I(yíng)養(yǎng)。一次受孕,終身產(chǎn)卵。交配、產(chǎn)卵期間對(duì)蛋白質(zhì)尤其需要,鱗翅目的成蟲(chóng)只吃糖和水,幼蟲(chóng)時(shí)貯備下必需的蛋白質(zhì)。溫度和營(yíng)養(yǎng)常影響激素的分泌。產(chǎn)卵時(shí)通常需要保幼激素或來(lái)自神經(jīng)分泌細(xì)胞的激素。沒(méi)有這些激素,則生殖中斷。這些現(xiàn)象在冬季見(jiàn)于馬鈴薯甲蟲(chóng)。少數(shù)昆蟲(chóng)雄蟲(chóng)罕見(jiàn),由雌蟲(chóng)進(jìn)行孤雌生殖。溫帶的蚜蟲(chóng)在夏季只產(chǎn)生營(yíng)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(chóng)的卵巢中卵母細(xì)胞能在孤雌情況下開(kāi)始發(fā)育,幼體破壞母蟲(chóng)體壁逸出,這叫幼體生殖。