昆虫的复眼结构和口器

一、头部构造

头是昆虫身体最前面的一个体段，是感觉和取食中心。头部是由几个体节愈合成的，外壁坚硬，形成头壳。头的上前方有1对触角，下方是口器（嘴），两侧通常有1对大的复眼，头顶常有1～3个小的单眼。这些器官的形态因昆虫种类不同而起着变化。

察颜观色的复眼与单眼

昆虫的眼睛与人类相同吗？它们能分辨不同的颜色吗？下面我们就谈谈这些问题。

首先我们肯定地说，昆虫的眼睛与人类的不同。昆虫的眼睛包括单眼与复眼，单眼又有背单眼与侧单眼之分。除了寄生性昆虫因为长期过着寄生生活，眼睛已经退化，或虽有眼睛但已不起视觉作用外，一般昆虫的成虫和不全变态类的幼虫都有一对复眼，头顶上还有1～3个背单眼。完全变态类的幼虫则在头部的两侧具有1～7个侧单眼。昆虫通过单眼与复眼对外界光的变化做出反应，进行觅食、求偶、定向、休眠、滞育等活动。

复眼是昆虫的主要视觉器官，通常在昆虫的头部占有突出的位置。多数昆虫的复眼呈圆形、卵圆形或肾形。有些昆虫的复眼在每侧又分为上、下两个，成为“四眼”昆虫，例如眼天牛、豉甲（见右图）和浮游的一些种类。特别是生活在水中的豉甲，由于它的复眼分为上、下两部分，因而在猎食时既能发现水面的目标，又能发现水中的目标。在突眼蝇中，复眼着生在头部两侧的柄状突上。

复眼是由许多六角形的小眼组成的，每个小眼与单眼的基本构造相同。复眼的体积越大，小眼的数量就越多，看东西的视力也就越强。复眼中的小眼的数目变化很大，从最少的只有一个小眼，到最多的有数万个小眼。例如有一种蚂蚁的工蚁只有一个小眼，蝴蝶有1.2～1.7万个小眼，蜻蜓则有1～28万个小眼，家蝇有4千个小眼。

小眼的构造很精巧，它有一个如凸透镜一样的集光装置，叫角膜镜，就是小眼表面的六角形凸镜，下面连着圆锥形的晶体，在这些集光器下面连接着视觉神经。神经感受集光器传入的光点而感觉到光的刺激，而后造成“点的影像”，许多小眼的点的影像相互作用就组成“镶嵌的影像”。如果把昆虫的一只复眼纵向剖开，在放大镜或显微镜下观察，多棱的小眼聚集在一起，很像一只奇妙的万花筒。

昆虫的复眼虽然由许多小眼组成，但它们的视力远不如人类的好，蜻蜓可以看到1～2米，苍蝇只能看到40～70毫米。可是，昆虫对于移动物体的反应却十分敏感，当一个物体突然出现时，蜜蜂只要0.01秒就能做出反应。捕食性昆虫对移动物体反应能力更加迅速敏捷。

昆虫与人类一样，可以分辨不同的颜色，但与人类感受的波长不同。昆虫能感受到的波长范围为240（紫外光）～700（黄、橙色）毫微米。蜜蜂不能区分橙红色与绿色；荨麻蛱蝶看不见绿色和黄绿色。一般昆虫不能感受红色。

形状多变的触角

昆虫除原尾目无触角、高等双翅目和膜翅目幼虫的触角退化外，其他种类都有1对触角。触角长在昆虫两只复眼的中上方，昆虫活动的时候，这两根触角总是不停地摆动着，东察西探，像是寻找猎物的雷达。

触角是主要的感觉器官，有嗅觉、触觉和听觉的功能。触角能够帮助昆虫寻找食物和配偶，并探明身体前方有无障碍物。在有些昆虫中，触角还有其他用处，例如雄性芫菁在交配时用来握住雌虫，魔蚊幼虫用来捕捉食物，仰泳蝽的触角在水中能平衡身体，水龟虫则用来帮助呼吸。

触角都长在头前面的两个叫做触角窝的小坑里。触角通常有许多小节组成，基本上可以分为三大节。靠近触角窝的一节通常比较短粗，是支撑上面各节的，相当于树叶的柄，叫做柄节；第二节较为细小，叫做梗节；第三大节称为鞭节，是第二节以后的整个部分，通常分成很多亚节。鞭节在各类昆虫中变化很大，形成不同的类型。了解触角的类型，可以用来识别昆虫。有的昆虫雌、雄性的触角各不相同，例如一些蛾类。触角主要有以下几类：

（1）线状（丝状）：触角细长，呈圆筒形。除第一、二节稍大外，其余各节大小、形状相似，逐渐向端部变细。例如蝗虫、蟋蟀及一些蛾类等。

（2）念珠状：鞭节由近似圆珠形的小节组成，大小一致，像一串念珠。例如白蚁、褐蛉等。

（3）锯齿状：鞭节各亚节的端部一角向一边突出，像一个锯条。例如叩头虫、雌性绿豆象等。

（4）栉齿状：鞭节各亚节向一边突出很长，形如梳子。例如雄性绿豆象等。

（5）双栉齿状（羽状）：鞭节各亚节向两边突出成细枝状，很像鸟的羽毛。例如雄性蚕蛾、毒蛾等。

（6）棒状（球杆状）：触角细长，近端部的数节膨大如椭圆球状。例如蝶类（是鳞翅目中蝶与蛾的主要区别特征之一）、蚁蛉等。

（7）锤状：鞭节端部数节突然膨大，形状如锤。例如瓢虫、郭公虫等。

（8）鳃叶状：端部数节扩大成片状，可以开合，状似鱼鳃。这种触角为鞘翅目金龟子类所特有。

（9）膝状（肘状）：柄节特别长，梗节短小，鞭节由大小相似的亚节组成，在柄节和梗节之间成肘状或膝状弯曲。例如象鼻虫、蜜蜂、小蜂等。

（10）环毛状：除基部两节外，每节具有一圈细毛，近基部的毛较长。例如雄性的蚊、摇蚊等。

（11）刚毛状：触角很短，基部的一、二节较大，其余的节突然缩小，细似刚毛。例如蜻蜓、蝉、飞虱等。

（12）具芒状：触角很短，鞭节仅一节，较柄节和梗节粗大，其上有一根刚毛状或芒状构造，称为触角芒。触角芒有的光滑，有的具毛或呈羽状。这类触角为双翅目蝇类所特有。

各式各样的口器（嘴巴）

口器是昆虫的嘴巴，担负着取食的重任。昆虫食料来源很广，有固体的，也有液体的，有暴露在外的，也有深藏在内的。因此，昆虫就有了各种各样相应的取食方式和口器类型。

（1）咀嚼式口器

这种口器在昆虫中是比较典型的，其他类型都是由这种类型演变而来的。咀嚼式口器是用来取食固体食物的。它和人的嘴巴一样有上唇、下唇、上颚（牙齿）和舌，但同时它还有下唇须、下颚和下颚须。上颚的前端有锋利的齿，叫做切区，用来切断食物；它的后部有一粗糙面，叫做磨区，用来磨碎食物。因此，昆虫的上颚与人类牙齿的排列和功能有异曲同工之处。下唇须、下颚和下颚须是感觉和辅助取食器官，下唇须和下颚须有味觉、嗅觉和触觉的功能。蝗虫的口器是咀嚼式口器的代表，此外，鞘翅目的成虫和幼虫、脉翅目成虫、鳞翅目幼虫及膜翅目多数成虫也都是咀嚼式口器。

（2）刺吸式口器

吸食动物血液和植物汁液的昆虫的口器就像一个空心的注射针头，取食时把针状的口器插到动植物的组织内吸食其中的汁液，这种口器叫做刺吸式口器。刺吸式口器的构造很巧妙，实际上就是把原来的下唇延长成一个收藏或保护口针的喙，上颚和下颚的一部分演变成细长的口针。口针的数目有变化，蝉有4根，虱子有3根，而蚊子有6根口针。此外，刺吸式口器还必须有专门的抽吸构造——食道唧筒。

蓟马的口器也是刺吸式类型的，但它们的口器与典型的刺吸式口器有所不同。蓟马的头部向下突出，其上唇和下唇合成一个短小的喙，内藏舌、左上颚和下颚口针，其右上颚已退化或消失。取食时，口针插入植物组织内，将其刮破，待汁液流出后再吸入消化道内。这种特殊的刺吸式口器常被称为锉吸式口器。

脉翅目幼虫（蚜狮、蚁狮）具有捕食性的刺吸式口器，简称捕吸式口器，其特点是上颚和下颚从两侧伸出头前，外形似1对镰刀。这类口器由左、右的上下颚分别合成刺吸构造，因而常被叫做双刺吸式口器。

具有刺吸式口器的昆虫在取食过程中还常伴随着传播疾病，使动植物感染流行病。例如蚜虫等同翅目昆虫传播植物病毒病，蚊子、跳蚤等传播疟疾等。

（3）虹吸式口器

虹吸式口器是蝴蝶和蛾类特有的口器，它能吸到花朵深处的花蜜，因为这类口器长得像一根中间空心的钟表发条，用时能伸开，不用时就盘卷起来。这根喙管是由左右下颚的外颚叶极度延长后合在一起形成的，它由无数的骨化环紧密排列而成，环间有膜相连，故能伸能屈。下唇只留下发达的下唇须。这种构造一般用来吸食花蜜、水、腐烂的动植物汁液，有的也吸食成熟的果实。

（4）舐吸式口器

苍蝇吃东西又吸又舔，因此口器就像一个蘑菇头。喙是由下唇特化而来的，其前壁向下纵凹成唇槽，上唇呈刀状盖在上面，槽内藏着扁长的舌头，舌与槽形成食物道。喙在外形上是由主要为膜质的基喙、筒状的中喙和末端分为2瓣的端喙（即唇瓣）组成的。唇瓣上有一系列环沟，环沟集中到中央的缺口——前口上，前口附近的环沟间有齿，称前口齿。

取食时，两唇瓣展开平贴到食物上，使环沟的空隙与食物接触，液体食物即顺环沟流向前口而进入食物道。唇瓣也可向后翻转，使前口齿外露，刺刮固体食物，食物碎粒和液体一起吸入。舐吸式口器为蝇类成虫所特有。

蝇类幼虫与成虫的口器不同，它们的口器很退化，只能见到一对口钩，用来刮破食物，然后吸收汁液及固体碎屑。这种口器称为刮吸式口器。

（5）刮舐式口器

这类口器为双翅目若干吸血性虻类所具有。其上颚特化成扁平宽大的刀片状，可以像剪刀一样剪破动物的皮肤，使血液从伤口流出，下颚延长为针状，上、下抽动使伤口保持张开，下唇端部扩大成唇瓣，构造同舐吸式口器。当唇瓣贴在伤口上时，渗出的血液由唇瓣上的环沟吸入食物道。

（6）嚼吸式口器

顾名思义，嚼吸式口器既能咀嚼固体食物，又能吸收液体食物，为一些高等膜翅目昆虫所具有。蜜蜂的口器是这类口器的典型代表。它的上颚与咀嚼式口器相仿，用以咀嚼花粉和筑巢等。它的下颚和下唇组成吮吸用的喙。蜜蜂的喙仅在吸食时才由下颚和下唇合并而成，不用时则分开并折叠在头下。这时，上颚即可发挥咀嚼作用。