普通昆虫学
彩万志等 编著
中国农业大学出版社
2001
第 2章 昆虫的形态与器官系统
第 5节 昆虫的器官系统与功能
? 昆虫内部器官系统包藏于体壁形成的体
腔内。血液充斥于体腔内,体腔就是血
腔,各个器官系统浸浴在血液中。
? 整个体腔由 2层隔膜( 背隔膜, 腹隔膜 )
分隔成 3个血窦,即 背血窦, 围脏窦 和 腹
血窦 。
昆虫各种系统
? 肌肉系统
? 消化系统
? 呼吸系统
? 循环系统
? 排泄系统
? 神经系统
? 感觉器官
? 生殖系统
? 分泌系统
肌肉 系统的 构造
? 纤维状结构,包含许多蛋白质丝或 肌原丝,排
列成 肌原纤维,这些肌原纤维又群集成 肌纤维,
? 每条肌纤维包含有核的原生质,即 肌浆,肌原
纤维排列在核心的周围。
? 每一肌原纤维各具 明、暗相间 的部分,因而使
整个肌纤维显出横条状。
? 每根肌肉的一端,即起源点,附着在外骨骼的
固定部位,另一端,附着到活动部分。
昆虫各部分肌肉 及其 功能
? 头部 的肌肉,如食窦和咽喉扩肌,口器各组成
部分和触角内的一些肌肉,主要用作消化道前
端取食、抽吸以及口器、触角等的运动;
? 胸部 的肌肉,主要包括背纵肌、腹纵肌、背腹
肌、侧肌与足肌等,主要是支持翅、足等活动;
? 腹部 的肌肉,除无足肌外,其余肌肉与名称和
胸部的相似,主要用作腹部内脏及产卵、交配、
气门关闭等活动。
消化 系统的基本 构造
? 包括消化道和涎腺。
?
– 消化道 由口到肛门,纵贯体躯中央,分前
肠、中肠、后肠 3部分。
– 涎腺 是成对的腺体,以涎管开口于舌后壁
背部,其分泌物可以润滑口器,并合有消化
酶,促使食物消化。
消化道 的构造与功能
?前肠
– 是食物通过或暂存的管道
– 有的昆虫前肠的后部扩大形成 嗉囊,可以临
时 贮存食物 。
– 咀嚼式口器的昆虫在嗉囊后还有一个 前胃,
前胃内壁有齿,可以进一步 磨碎食物 。
?中肠 ( 胃)
–分泌消化酶,是 消化食物 和 吸收养分 的主
要器官
–有些昆虫前肠前端向前突出形成管状或其
它形状的 胃盲囊,用以 扩大分泌和吸收面
积 。胃盲囊的基部就是中肠和前肠的分界。
–以液汁为食的昆虫,中肠常常 首尾相贴接,
包藏于一种结缔组织中,形成 滤室 。滤室
可以将水分直接渗人中肠后端或后肠去,
以保证输入中肠的液汁有一定的浓度,提
高中肠的效率 。
?后肠
–以 马氏管( 隐肾 ) 着生处与中肠为界
–常分为 前后肠 和 直肠,二者之间肠道显著
缢缩
–直肠内常有直肠垫
–后肠可 回收水分,形成和排除粪便 。
消化酶 (涎腺分泌)的 功能
? 淀粉酶, 麦芽酶,可将淀粉分解为单糖;
? 脂酶 将脂肪分解为甘油和脂肪酸;
? 蛋白酶 将蛋白分解为各种氨基酸,经过各种酶分解后
的物质,才能为昆虫吸收利用。
? 酶的活性要求一定的酸碱度,所以昆虫中肠液常有较
稳定的 pH值,一般蛾蝶类幼虫中肠 pH在 8~10之间。
? 胃毒杀虫剂的作用与昆虫中肠 pH值有密切关系,因为
pH值的大小与农药的溶解度有关。
? 了解昆虫中肠 pH值,有助于正确选用胃毒剂。
呼吸系统
? 大多数昆虫靠 气管系统 进行呼吸。在游离氧的参与下,有机物质
被分解而释放能量,供昆虫生长、发育、繁殖、运动的需要。
? 昆虫呼吸系统由 气门、气门气管、侧纵干、背气管、内脏气管 和
微气管 组成,某些昆虫气管的一定部分扩大形成膜质的 气囊,用
以增加贮气和促进气体的流通。
? 气门气管在体壁上的开口称 气门,气门一般有 10对(中、后胸及
腹部第 1~8节各 1对),圆形或椭圆形,孔口有骨片、筛板或毛刷
遮盖,有 开闭 机构,依需要而开关。
? 气体的交换,主要靠气管内和大气中不同气体的 分压 不同而进行。
? 气门通常属 疏水性,同一种毒剂的油乳剂,比水剂杀虫力大。
? 某些杀虫剂的 辅助剂,如肥皂水、面糊水等,能堵塞气门,使昆
虫因缺氧而死亡。
循环系统
? 昆虫的血液充满其整个体腔,在体腔内流动,
通过背血管时才被限制在管道中流动,又称 开
放式循环 。
? 背血管,心室 ; 心门 ; 心门瓣
? 昆虫血液中的血细胞,主要是有吞噬作用的 白
血球,没有红血球。因此,血液除 运输 养料及
废物外,还有 吞噬 作用。此外血液还可 调节体
内水分、传送压力 以助孵化、蜕皮、羽化、展
翅等生命活动。
排泄器官
昆虫的排泄器官有两类:
? 马氏管,马氏管游离于血液内,末端封闭,吸
收血液中的废物,经后肠排出体外;
? 脂肪体内的 尿盐细胞,它具有积聚尿酸,起贮
存排泄的作用。
– 另外,排列于心脏表面的 围心细胞,主要功能在于
分离血液中暂时不需要的物质,如一些胶体颗粒,
而这些物质又是马氏管不能吸收的。
神经系统
神经系统是生物有机体 传导各种刺激, 协调各器
官系统产生反应 的结构。
? 神经系统基本上是由 神经原 或 神经细胞 构成,
一个神经原包括一个神经细胞及其神经纤维。
? 从神经细胞分出的主枝称 轴状突,轴状突侧生
一支为侧支,轴状突和侧支端部都一分再分而
成为树枝状的端丛
? 从神经细胞本身分出的端丛状纤维称为 树状突 。
神经元的类型
按传导方向和功能, 可将神经原分为:
? 感觉神经原
? 运动神经原
? 联系神经原
各种神经原互相联系, 集合成球状 神经节 。
神经系统
? 外界刺激与昆虫的反应, 就是通过感觉神经原的传入
纤维发出相应的冲动, 经联系神经原传送至运动神经
原而使反应器官作出反应, 这是一切刺激与反应相互
联系的一条基本途径, 这一过程, 称为 反射弧 。
? 构成反射弧的各神经原的神经末端, 并不直接相连,
它们是通过 乙酰胆碱 来传导冲动的, 乙酚胆碱完成传
导即被胆碱脂酶水解为胆碱和乙酸而消失, 下一个冲
动到来时, 重新释出乙酰胆碱而继续实现冲动的传导 。
1605等农药能够 抑制 胆碱脂酶的活动, 使昆虫持续保
持紧张状态, 导致过度疲劳而死亡 。
? 中枢神经系统包括起自头部消化道背面的 脑, 通过 围
咽神经连索 与消化道腹面的 咽喉下神经节 连结, 再由
此沿消化道腹面, 连结胸部和腹部的各个神经节而组
成 腹神经索 。
感觉器官
? 对刺激的感受是通过各类 感受器 完成的,
位于虫体周缘的感觉神经末梢
– 分散,触觉感受器
– 集合,复眼和鼓膜听器
? 简单的感受器是由外部表皮质部分同毛
原细胞和 1个双极感觉细胞相连接。
? 各种感受器都由这种刚毛状构造 衍生 而
来。
常见感受器类型
? 机械感受器,主要是接受使感觉器中或其附近的表皮
暂时变形的刺激,主要有 3类 。
– 感觉毛 感受触觉或者接受气流或水流对其影响.
– 钟状感觉器 感受张力与平衡。
– 弦音感受器 感受肌肉张力的变化。
? 听觉 感受器:感受通过空气传播的声波,如蝗虫鼓膜
听器。
? 嗅觉 感受器,主要位于 触角 上,感受 外激素
? 味觉 感受器,有的位于口前腔或口器表面,有的位于
触角上或足跗节上。
? 温度和湿度 感受器:位于触角、下唇须和跗节上
? 感光 器:单眼和复眼
单眼
? 单眼与复眼区别在于单眼只有 1个 角膜镜,
而复眼则有许多 。 单眼有 两 类 。
– 背单眼
? 成虫和若虫
? 形成模糊物象, 感受光强变化 。
– 侧单眼
? 大部分内翅类昆虫幼虫
? 对光定位, 辨色, 感受附近物体运动
复眼
? 复眼为昆虫的 主要视觉器官
– 复眼能感受外部物体的某种形状, 活动和空
间位置,
– 辨别照射在眼上的光强度和颜色差别
– 有些昆虫具有辨色能力
– 有许多昆虫能感受 紫外线 。
? 防治害虫及测报, 用颜色引诱昆虫
生殖系统
? 生殖系统是种的生命器官,功能是 繁殖后代 。
? 昆虫的雌、雄性生殖器官,都位于腹部消化道的两侧
或侧背面,两性的生殖器官,大多有其 相应 部分。
? 雄 性生殖器官主要有,睾丸, 输精管, 贮精囊, 射精

? 雌 性生殖器官的相应部分为,卵巢, 卵巢小管, 侧输
卵管 。
– 生殖腔背面还附有一个 受精囊,其上有一受精囊腺,用以接
收贮存雄性生殖器输送来的精子,产卵时,精子由此释出而
使卵受精。
授 精和 受 精
? 是昆虫生殖的不同过程
? 授精 是指在雌雄交配时,雄虫将精液注
入雌虫的生殖道内,在受精囊中暂时贮
存起来。
? 受精 则指昆虫排卵时,卵经过受精囊口
与受精囊中排出的精子会合,精子进入
卵内的过程。
分泌系统
外激素
内激素
? 脑神经分泌细胞 位于前脑背面,产生 脑激素,促使前胸腺分泌蜕
皮激素,控制昆虫幼期蜕皮及化蛹。此外脑激素与咽侧体有相互
刺激的作用,咽侧休可促使脑神经分泌细胞产生更多的分泌球体,
可促使卵巢发育和合成胃蛋白酶。
? 心侧体 位于脑后大动脉的一侧或两侧,有贮存脑神经分泌球体和
混合其它神经分泌物的功能,另外,自身还能产生一种激素,影
响心脏搏动率、消化道的蠕动,刺激脂肪体释放海藻糖进入血液,
激化磷酸化酶的活性及控制水分代谢等。
? 前脑腺 通常位于前胸,低等昆虫则位于头部,主要产生 蜕皮激素,
以引起昆虫幼期蜕皮,至成虫期才萎缩。
? 咽侧体 位于咽喉两侧,主要产生 保幼激素,
– 幼期 保证因胸腺引发的 蜕皮,使幼期的龄次序列保持正常。
– 成虫期 的分泌物保证 卵巢 和两性 副生殖腺 的发育。
小结
研究昆虫的 形态结构, 行为 及其 生理 机能,对于害虫防
治有十分重要的意义。
? 口器类型 与杀虫剂
? 体壁结构 与杀虫剂
? 外激素,性信息激素 (如白杨透翅蛾、杨干透翅峨)
的研究成功,不但十分有利于监测种群动态,并可有
效减低种群密度,达到防治的目的;
? 内激素, 灭幼脲 类杀虫剂,影响害虫表皮几丁质的合
成,使之不能正常蜕皮,有效地控制害虫种群;