腹部是昆虫的第3个也是最后一个体段。与胸部连接紧密,膜翅目细腰亚目腹部第1节向前延伸与后胸合并,称为并胸腹节,一般作为胸部的一部分进行讨论。昆虫成虫阶段腹部无行走用的附肢,但有特化的生殖附肢,生殖附肢组成外生殖器。腹部内部包藏着大部分内脏及生殖器官。腹部是昆虫新陈代谢及生殖中心。
(一)腹部的基本构造
昆虫的腹部一般为纺锤形或圆筒形。胚胎学研究发现昆虫腹部原始节数为12节,其中11节为腹节,1节为尾节。现代昆虫多存在腹节退化或消失的现象,多数昆虫腹节数为9~10节。腹节背板与腹板之间通过侧膜连接。腹节之间有节间膜,各节相互套叠。多数昆虫腹节侧板与腹板愈合,称为侧腹板。气门是昆虫与外界进行气体交换的通道,通常腹部第1~8节各具一对,多为椭圆形。气门通常着生于背板和腹板之间的膜上,有时背板会向下延伸将气门围住。有的种类侧背片与侧腹板相接;有些种类幼虫的背板会扩展,分离出侧背片,气门位于其上或其附近的膜上;还有少数种类腹节环状骨化,背板和侧板愈合。
昆虫腹节构造比较简单,但发生产卵器或交配器的腹节构造在雌雄两性间差异显著。一般雌虫发生于第8、9腹节间,雄虫发生于第9腹节。
(二)外生殖器的构造和锁钥学说
昆虫的外生殖器是昆虫用以交尾(交配)与产卵的器官。雌性外生殖器称为产卵器,结构相对简单。雄性外生殖器称为交配器,结构相对复杂。
1.产卵器
产卵器通常管状,由生殖孔周围的3对瓣状产卵瓣组成(图7-19)。多数观点认为产卵瓣是生殖附肢,也有观点认为其与附肢无关。
图7-19 有翅亚纲昆虫产卵器构造模式图
1—侧面观;2—腹面观;
(仿Snodgrass)
位于第8腹节上的产卵瓣称第1产卵瓣,因其在腹面,也称腹产卵瓣,着生于第1负瓣片上。位于第9腹节上的产卵瓣称第2产卵瓣,也称内产卵瓣,着生于第2负瓣片上。第2负瓣片上的瓣状外长物称第3产卵瓣,也称背产卵瓣。
较低等的昆虫种类具1对产卵孔,高等昆虫只有1个产卵孔。不同类群的昆虫产卵器形状不同。产卵器形状与产卵方式有关,如产卵于土中的蝗虫内产卵瓣较为退化,而背产卵瓣和腹产卵瓣粗壮,闭合为锥状。将卵产于植物组织中的昆虫则需要能够刺破寄主组织的结构,如蝉等。寄生性昆虫产卵器通常细长,如寄生蜂等。也有昆虫产卵器特化为防御工具,如蜜蜂等。
2.交配器(www.xing528.com)
雄性交配器结构比较复杂,主要由阳茎和抱握器两个基本构造组成(图7-20)。不同种间交配器变异复杂,特化现象普遍,其各构造目前尚未有统一名称。
图7-20 有翅亚纲昆虫雄性外生殖器构造模式图
1—侧面观;2—后面观
(1.仿Webe,2.仿Snodgrass)
昆虫的雄性外生殖器大致可以分为两种类型。比较原始的种类雄性外生殖器具有成对的阳茎,有时部分愈合,如原尾目、蜉蝣目和革翅目中的某些种类。有翅亚纲中多数种类雄性外生殖器具有单一的管状或叶状阳茎。螳螂目和蜚蠊目昆虫的阳茎呈叶状突起,称阳茎叶。蜻蜓目昆虫阳茎退化,在第2或第3腹节腹板上有次生的交尾器,具有代替阳茎的作用。
阳茎是将精子注入雌虫体内的构造,多为管状或锥状。目前对于阳茎的来源存在争议,多数观点认为阳茎是第9腹节节间膜的外长物。通常由较大的阳茎体和较细长的阳茎基组成。阳茎基多为三角形或环状,两侧的突起称为阳基侧叶。阳茎体端部具能翻缩的阳茎端。阳茎基通过宽阔的膜质区域与阳茎体连接,阳茎体能缩入阳茎基内。
抱握器通常着生于第9腹节,形状多样,但多为1对对称的结构,少数种类退化为1个或消失。
3.锁钥学说
锁钥学说是1844年Dufour提出的解释昆虫种间隔离的一种学说。Dufour认为昆虫雌雄外生殖器间存在着类似于锁钥的关系,必须严格吻合,不同种间具有不同的锁钥关系。但是目前不能完全论证该学说的正确性。
4.尾须
第11腹节上的附肢称为尾须。在高等昆虫中,由于腹节的减少或合并,尾须多退化或消失;在低等昆虫中是较为普遍的一种构造。尾须是感觉器官,其上着生有感觉毛。双尾目和革翅目的尾须铗状、骨化,具有一定防御功能。缨尾目和部分蜉蝣目昆虫2尾须间着生有1细长的中尾丝,由第11腹节背板延伸形成。
(三)幼虫的附肢
有翅亚纲昆虫幼虫虫态时腹部具有用以行动的附肢。幼虫水生的种类,腹部的附肢与辅助呼吸和运动有关。幼虫陆生的种类,腹部附肢多用于行走,称为腹足。鳞翅目幼虫第10腹节上的腹足特称为臀足。昆虫幼期的腹足结构比较简单,一般仅由亚基节、基节和趾节组成。有些种类腹足末端着生有成排的趾钩,如鳞翅目幼虫。
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