昆虫滞育
昆虫受环境条件的诱导所产生的静止状态的类型
昆虫滞育是指昆虫受环境条件的诱导所产生的静止状态的一种类型。它常发生于一定的发育阶段,比较稳定,不仅表现为形态发生的停顿和生理活动的降低,而且一经开始必须渡过一定阶段或经某种生理变化后才能结束。
基本概念
动物通过滞育及与之相似但较不稳定的休眠现象来调节生长发育和繁殖的时间,以适应所在地区的季节性变化。
昆虫长期适应不良环境而形成的种的遗传性。在自然情况下,当不良环境到来之前,生理上已经有所准备,即已进入滞育。一旦进入滞育必需经过一定的物理或化学的刺激,否则恢复到适宜环境也不进行生长发育。滞育性越冬和越夏的昆虫有固定的滞育虫态。
成虫期滞育主要表现为性腺的滞育,即生殖腺 (卵巢或辜丸)停止发育,不能交配产卵,但有的仍可取食。七星瓢虫的滞育成虫当气温适宜时,虽能活动取食,但不交配产卵。
滞育的类型
昆虫滞育又可区分为专性滞育和兼性滞育两种类型:
专性滞育
专性滞育 (obligatory diapause)又称确定性滞育。这种滞育类型的昆虫严格为一年发生1代,滞育世代和虫态固定。不论当时外界环境条件如何,按期进入滞育,已成为种的巩固的遗传性。如舞毒蛾一年发生1代,在6月下旬至7月上旬产卵,此时尽管环境条件是适宜的,但也不再进行生长发育,以卵进入越冬状态。其它大豆食心虫等也皆属专性滞育越冬。
兼性滞育
兼性滞育 (facuitative diapause) 又称任意性滞育。这种滞育类型的昆虫为多化性昆虫,滞育的虫态固定,但世代不定。如桃小食心虫在北方,主要以一代,少数以二代幼虫越冬。昆虫的滞育虫态因种类而异,可出现在任何虫态或虫期。
影响滞育的条件
引起昆虫滞育的重要生态因素有光周期、温度、食物等,而内在因素则是激素。
光周期
对昆虫滞育产生影响的光周期(Photoperiod)是指一昼夜中的光照时数与黑暗时数的节律,一般以光照时数表示,是影响昆虫滞育的主要因素。引起昆虫种群中50%的个体滞育的光照时数,称为临界光周期(critical photoperiod)。不同种或同种不同地理种群的昆虫,其临界光周期不同,如三化螟南京种群为13小时30分,广州种群为12小时。感受光照刺激的虫态,称为临界光照虫态。临界光照虫态常常是滞育虫态的前一虫态,如家蚕以卵滞育,其临界光照虫态为上一代成虫;亚洲玉米螟以老熟幼虫滞育,其临界光照虫态为3~4龄幼虫;棉铃虫以蛹滞育,其临界光照虫态为1~5龄幼虫。处于临界光照虫态的昆虫对光的反应极为敏感,一般只需l~2Lx(勒克斯)的照度就能发生作用,如钻入苹果内的梨小食心虫,当果面的光照度只有1~3Lx时,即能对光作出反应。根据昆虫滞育对光周期的反应,可将昆虫分为以下4种滞育类型。
1、短日照滞育型 即长日照发育型。其特点是昆虫滞育的个体数随日照时数的减少而增多。通常光周期长于12~16小时,仍可继续发育而不滞育。一般冬季滞育的昆虫,如亚洲玉米螟等属于此类型。
2、长日照滞育型 即短日照发育型。其特点是昆虫滞育的个体数随日照时数的增加而增多。通常光周期短于12小时,仍可继续发育而不滞育。一些夏季滞育的昆虫,如小麦吸浆虫等属于此类型。
3、中间型 光周期过短或过长均可引起滞育,只有在相当窄的光周期范围内才不滞 育。如桃小食心虫在25℃时,光照短于13小时,老熟幼虫全部滞育;光照长于17小时,半数以上滞育;而光照为15小时时,则大部分不滞育。
4、无光周期反应型 光周期变化对滞育没有影响。如苹果舞毒蛾、丁香天蛾等。
温度
对兼性滞育的昆虫,低温能诱导冬季滞育的发生,高温能诱导夏季滞育的发生。在自然界中,温度一般是结合光周期的变化而影响昆虫滞育的。温度大致每升高或降低5℃,短日照滞育型昆虫的临界光周期减少或增长1~1.5小时。如棉铃虫老熟幼虫在20℃下,其临界光周期为14~15小时;在25℃下,为13~14小时;当温度升至28℃时,即使是12小时的短日照,滞育蛹的比例也少于50%。高温和长日照结合,可引起长日照滞育型昆虫的夏季滞育。
食物
昆虫取食不适宜的食物或食物不足,也是促进滞育的因素。如七星瓢虫成虫在食物不足时,雌虫卵巢停止发育或退化,而导致滞育。在自然界中,植物性食物是随季节变化而变化的。当秋季到来时,光周期逐渐缩短,温度逐渐下降,植物逐渐老化,含水量有所下降,昆虫取食后代谢作用缓慢,促进其滞育。如棉红铃虫幼虫取食含水量为70%一80%、50%一60%、30%一40%和10%一20%的棉籽,其滞育率分别为5%、27%、60%和66%。
昆虫进入滞育前,体内脂肪、糖原等贮存量逐渐增加,总含水量逐渐减少,而结合水的比例则逐渐提高。进入滞育时新陈代谢作用降低到最低,呼吸强度减弱,抗逆力增强。滞育的昆虫必须经过一段时期的滞育代谢后,才能解除滞育。多数冬季滞育的昆虫,到冬至日基本上都已解除滞育,但当时气温过低而不能恢复正常活动。冬季滞育的昆虫,解除滞育最适的温度比其正常发育所需的温度低,但一般在0℃以上。如家蚕的滞育卵,解除滞育最适温度为7℃。少数种类的昆虫,在滞育过程中对光周期的反应一直是敏感的,如蟋蟀等,当春天光照时数超过临界光周期时才能解除滞育。
激素的调控作用
引起和解除昆虫滞育的生态环境条件都是外因,必须通过内因才起作用。引起和解除昆虫滞育的内因是激素。
引起昆虫卵滞育是雌虫的感觉器官接受外界环境的刺激,使脑的神经分泌细胞分泌脑激素,活化咽下神经节,使之分泌滞育激素,通过血液传递至卵,使产下的卵成为滞育卵。幼虫和踊的滞育是脑神经分泌细胞不分泌脑激素,前胸腺不被活化,不能分泌蜕皮激素,使幼虫和蛹的发育受到抑制而形成滞育幼虫和滞育蛹。成虫滞育是脑神经分泌细胞的分泌受到抑制,不能分泌脑激素,咽侧体不被活化,不能分泌保幼激素,使性腺和性细胞发育受到抑制而滞育。
最新修订时间:2022-07-27 12:57
目录
概述
基本概念
滞育的类型
参考资料