昆虫的特征（昆虫基本特征）
第一节 昆虫的概念
昆虫是自然界中最大的一个生物类群，汉语中，“昆”的意思之一是“众多”、“庞大”，而“虫”
字所指的范围甚广，在刘安、董仲舒的“五虫说”和《大戴礼·易本命》中“虫”为所有动物的总
称。1890年，方旭在《虫荟》一书中把“羽、毛、昆、鳞、介”5类动物中的21 9种小动物归为“昆
虫”类．“昆虫”一词才具有近代概念。
西方语言中，“昆虫”(entoma或insect，前者源于希腊语，后者源于拉丁语)最早包括的范
围也很广。1602年，U．Aldrovandi所写的《昆虫类动物》(De animalibus insectis)中“昆虫”包
括了节肢动物、环节动物、棘皮动物等；1758年，林奈(Carl yon Linn∈或Carolus Linnaeus)在
其巨著《自然系统》(systema naturae)第10版中所命名的昆虫纲Insecta里尚包括蛛形纲、唇
足纲等节肢动物。直到1825年，P．A．Latreille设立了六足纲Hexapoda，才将“昆虫”规范为
体躯分为头、胸、腹的六足节肢动物。
一、昆虫纲的基本特征
昆虫纲是动物界中最大的一个纲，所有的昆虫组成节肢动物门Arthropoda下的一个
纲——昆虫纲Insecta。所以，昆虫具备节肢动物门所共有的特征，同时又具备不同于节肢动
物门其他纲的特征。
节肢动物门是动物界中最大的一门，约占整个动物数量的3／4。其主要特征是体躯分节，
由一系列的环节组成；被有含几丁质的外骨骼；有些体节上着生成对的分节附肢；体腔即血腔；
心脏在消化道背面；中枢神经系统包括脑与腹神经索，脑位于头内消化道背面，腹神经索位于
腹面，由一系列成对神经节组成(图卜1)。
科学意义上的昆虫纲是成虫期具有下列特征的一类节肢动物：
(1)体躯由若干环节组成，这些环节分别集合成头、胸、腹3个体段。
(2)头部是取食与感觉中心，具有口器和触角，通常还有复眼及单眼。
(3)胸部是运动与支撑中心，成虫阶段具有3对足，一般还有2对翅(图l一2)。
(4)腹部是生殖与代谢中心，其中包括生殖系统和大部分内脏，无行动用的附肢，但多数有
转化成外生殖器的附肢。
另外，昆虫的生长发育通常要经过一系列显著的内部及外部体态上的变化才能变成性成
熟的个体(即变态)(详见第三章)。需要指出的是，并非所有在特定时期内具有3对足的动物
都是昆虫．如一些蛛形纲和寡足纲的初龄幼虫就具有3对足，但它们并非昆虫。
二、昆虫纲在动物界中的地位
按照新近的分类系统，动物界Aaimalia可以分为33个门，昆虫纲属于节肢动物门
Arthropoda下的一个纲。在漫长的进化过程中，原始节肢动物逐渐形成蛛形纲、三叶虫纲、甲
壳纲、唇足纲、重足纲、寡足纲、结合纲及昆虫纲(图卜3)。
1．蛛形纲Arachnida体躯分成2个体段，头胸部和腹部。头部不明显，无触角，成蛛有4
对足，无翅．陆生，以书鳃、书肺或气管呼吸。此纲包括3个亚纲：蛛形亚纲Arachnoida、肢口
亚纲Merostomata及海蛛亚纲Pycnogonida，常见的有蜘蛛(图1-4A)、蜱、螨(图1—4B)、蝎等。
2．三叶虫纲Trilobita 体躯扁平，背部两条纵沟把身体分为3部分，故名三叶虫
(图1-4C)。三叶虫是一类灭绝了的最原始的海栖节肢动物，曾于寒武纪和奥陶纪盛极一时。
目前，已知化石三叶虫4 000余种。
3．甲壳纲Crustacea体躯分成头胸部和腹部2个体段。多水生，以鳃呼吸，触角2对，至少5对行动足，如虾(图1-4D)、蟹等。它们是节肢动物门中特殊的一类。
4．唇足纲Chilopoda体躯分为头部和胴部2个体段。胴部每个体节具1对足，其中第
1对足特化成毒爪，生殖孔位于体末第2节上。常见的如蜈蚣(图卜4E)、蚰蜒属于此纲。
5．重足纲Diplopoda体躯分为头部和胴部2个体段。体节除前方3、4节及后方1、2节
外，其他体节可见背板下由2节合并而成．所以大部分体节有2对行动足。马陆(图1—4F)是
本纲的典型代表。
6．寡足纲Pauropoda体躯11或12节，部分体节背面愈合，第3至第9节各有1对足(图
1—4G)。其初龄幼虫具3对足。
7．结合纲Symphyla与唇足纲相似，但第1对足不特化成毒爪，生殖孔位于体躯前端第
4节上(图卜4H)。此外．每1体节上常具l对刺突和1对能翻缩的泡．这与昆虫纲的双尾臼昆
虫极为相似。因此有人认为结合纲与昆虫纲的亲缘关系最为密切。
值得指出的是，关于节肢动物的起源、演化及分类等还没有统一的认识。但从演化的角度
来看，唇足纲、重足纲和结合纲可以看成均由甲壳纲演化而来，又通过结合纲演化到昆虫纲。
昆虫纲保留了结合纲的前3对足和最后1对附肢(昆虫的尾须)，其他附肢都已萎缩。
三、昆虫的多样性
昆虫纲不但是节肢动物门中最大的一纲，也是动物界中最大的一纲，全世界已知动物已超
过1 50万种．其中昆虫就有110万种(即占70％以上)，无论是个体数量、种的数量、基因数量，
它们在生物多样性中都占有十分重要的地位。 生物多样性(biodiversity)是一定空间内生物的变异性，通常包括遗传、物种与生态系统多样性3个层次。昆虫的多样性包括昆虫种类的多样性、个体的多样性、行为和生理的多样性以
及遗传的多样性等。
(一)昆虫纲繁盛的特点
总体而言，昆虫纲的繁盛主要表现在4个方面。
1．历史长 在追溯昆虫的起源中，人们找到最古老的化石昆虫，发现于中泥盆纪的岩石
内，换句话说，有翅昆虫在地球上的历史至少已有3．5亿年，而无翅亚纲的昆虫可能有4亿年
或更长的历史。
2．种类多 昆虫纲是动物界中最为繁盛的一个类群。近年的研究表明，地球上的昆虫可
能达1 000万种，约占全球生物多样性的一半。目前已经被命名的昆虫为110万种左右，占动
物界已知种类的70％以上。仅鞘翅目就已知35万种，而象甲科竟多达6万余种。估计中国
有昆虫60万～100万种，而目前仅记载7万种左右。
3．数量大 同种昆虫的个体数量有时可能很大，特别是一些重要的农林昆虫更是如此。
如我国历史上成灾的东亚飞蝗迁飞时可遮天蔽日，旬Et不息。非洲的沙漠蝗Schistocerca
gregaria(Firskdl)最大蝗群可达500 1 200 hm2，遍及65个***和地区，个体有7亿～20亿
头之多；一棵树上可以有蚜虫10万头，一个蚂蚁种群可达50万个体，1 m3的土壤中可能有弹
尾目昆虫10万头。
4．分布广昆虫几乎分布于地球上的各个角落，从赤道到两极，从高山到海洋，甚至有些昆虫能分布于盐池、原油等特殊环境里。
(二)昆虫纲繁盛的原因
在生物进化的历史长河中，体躯庞大的恐龙及鼎盛一时的三叶虫等灭绝了．而昆虫家族却
一直保持着繁荣，其繁盛的原因主要有6个方面。
1．飞行 昆虫是无脊椎动物中唯一有翅的动物，也是动物界中最早具翅的一个类群。飞
翔给昆虫在觅食、求偶、避敌、扩散等方面带来了极大的好处。
2．繁殖力强 昆虫具有惊人的生殖能力。大多数昆虫产卵量在数百粒范围内，具有社会
性与孤雌生殖特性的昆虫生殖力更强。在特殊环境下，1只蜜蜂蜂后一生可产卵百万粒；有人
曾估算1头孤雌生殖的蚜虫若后代全部成活并继续繁殖的话，半年后蚜虫总数可达6亿个左
右。强大的生殖潜能是昆虫种群繁盛的基础。
3．体小大部分昆虫的体型较小，仅需很少量的食物便可完成发育。例如一片白菜叶能
供上千头蚜虫生活，一粒米就可供几头米象生存。也正由于体小，可使食物成为它们的隐蔽场
所，从而获得了保湿和避敌的好处。
4．口器多样化昆虫口器类型的多样化．一方面避免了对食物的竞争，同时部分程度地改
善了昆虫与取食对象的关系，大大扩大了食物范围。
5．变态特性 已知的昆虫种类有88％行完全变态，大部分种类的幼虫期与成虫期个体在
生境及食性上差别很大，这样就避免了同种或同类昆虫在空间与食物等方面的需求矛盾。
6．适应力强 昆虫对自然界中的诸多不利因素(温度、饥饿、干旱和药剂等)均有很强的适
应力和适应形式。在不良环境条件下，昆虫可以通过休眠或滞育避免不良环境的影响，有些种
类可以在土壤中滞育几年、十几年或更长的时间，以保持其种群的延续。
(三)保护昆虫多样性的意义
生物多样性是地球生命经过几十亿年发展进化的结果，是人类赖以生存和持续发展的物
质基础。保护生物多样性，使生物资源能够持续利用，是当今社会迫在眉睫的一项全球性战略
任务。可以说，保护生物多样性就等于保护了人类自身，保护了人类生存和社会发展的基石。
昆虫一直在生态系统过程中扮演十分重要的角色，消失的物种不仅会使人类失去一种自
然资源。还会通过生物链引起连锁反应，影响其他物种的生存。无论从昆虫种类的数量还是个
体数量及生物量而言，昆虫在生物区系，特别是在动物区系中都起着十分重要的作用，对于物
种数占生物多样性近一半的昆虫多样性的保护自然不可忽视。Morris(19***)曾断言：“人类当
今对昆虫的依赖比历史上任何时候都更为紧密”，这绝非夸张之辞。
据Wilson(1988)报道，目前生物物种灭绝的速度比以前自然灭绝速度快l 000～10 000
倍，如果不及时采取有效措施，全球1／4的昆虫在今后的几十年内将会面临绝种危机，到那时
生物多样性和人类赖以生存的地球环境将不堪设想。
