采桑图(局部)
资源,已成为当前全球性最重大的战略问题之一,开发资源已成了21世纪人类赖以生存的研究方向。而昆虫占了动物区系中的三分之二以上,它必将在未来的资源开发中独树一帜。
昆虫与其他动物类群一样,经历了10亿—16亿年的演化,才形成了今天多样性的格局。
昆虫是地球上一项重要的资源,自有人类以来,人与昆虫就结下了不解之缘。考古工作证实,我国先民早在五千多年前的新石器时代,便已开始植桑养蚕。在出土的殷代铜鼎上铸有蝉与蚕的图像,以示它们为食用和衣着的原料,人死后口里含的玉蝉也是以蝉为食的证据。
虽然人们把昆虫分为有害和无害两类,但这二者并没有绝对的区分。有的害虫往往在发育阶段是有害的,待到繁殖期却是有益的,而且深受欢迎。如蝴蝶在幼虫期要啃食绿叶,而到了成虫期翩翩起舞时,却艳丽动人,有的稀有品种更是国宝呢!蝉在幼虫期吸食树根汁液,它的成虫却是药源和可观赏的昆虫。
所以,从生态的辩证观念看,从人对昆虫的需要看,真正要面对的问题是人类尚未开发、区别、充分利用昆虫。
1 宴乐渔猎攻战纹图壶,高31.6cm,口径10.9cm,腹颈21.5cm,总重35.4kg。2 壶身展示图
战国时期宴乐渔猎攻战纹图壶(铜壶),壶身有表现当时人物活动的图样。壶颈部图可以看见树上、树下共有采桑和运桑者五人。图样表现了妇女在桑树上采摘桑叶,这也可能是后妃所行的蚕桑之礼。
(图片来源:www.dpm.org.cn故宫博物院)
人类食用昆虫的历史源远流长。近半个多世纪以来,各国统计可食昆虫有5000种左右,中国常食用的有40种左右,其食用方式多种多样。人们对昆虫的营养成分有很高的评价,尤其是昆虫的蛋白质、脂肪、矿物质和微量元素,其含量和质量之优,被公认为有希望作为人类未来食品营养的一大来源。
日本、泰国,还有我国广东、福建等南方一带,称蝗虫为“飞龙”,十分爱吃。他们惯用的料理方式是将蝗虫头一拉,肚内随即清理一空,再去翅,油炸后上调料,其味无穷。在北方,则习用盐水煮熟晒干,与米混合制成粥或饼,或和在蔬菜内制成家常菜,也有去内脏、头、附肢煎炸酥松后而食。蝗虫胆固醇低,尤其氨基酸成分对人体有补充作用,其中部分氨基酸还是人体不易产生和从别的动物体不可得到的。随着科学技术的发展,人们必将能从蝗虫体中提取到此类氨基酸。
现在非洲、拉美地区已形成以昆虫为佳肴的市场。欧美一些国家把昆虫加工成罐头,还有专门销售昆虫食品的商店,种类有鳞翅目的幼虫、蝗虫、蚂蚁、天牛幼虫、蝉的幼虫和成虫、白蚁、蟋蟀等几十种。我国北京、上海等地,曾与虫源产地联合开发昆虫食品,将蝉、蚂蚁加工成软罐头,除油炸外,还将昆虫烘干磨粉掺在主食内制成面包或饼干等。
中草药是祖国宝贵的医学遗产,而虫药是中药材的重要组成部分。古籍《礼记》、《诗经》、《神农本草经》、《本草纲目》和《本草纲目拾遗》中,记载了100多种药用昆虫,但功用多以滋补和治表为主,停留在原虫入药、仅经研磨水煎的初提阶段。近一个世纪以来,人们开始对昆虫药理方面加以研究。据统计,我国具有药用价值的昆虫有300余种,但已加以利用的仅40多种。尽管开发利用少,但在药理研究上却有长足进步,比如对斑蝥素抗癌药物的研究,已从过去原虫入药到现在用生物化学方式提取活性物质制成药品供医用。其他如蜂毒的药理作用、僵蚕的抗惊功效、蝉蜕的疗效、虫草和蚂蚁生化有效成分的进一步提取等研究,都有了进展。
近年来蚂蚁的药用在市场上大显身手,从电视、电台大量广告到商店大量供应和上海市民购买蚂蚁制品的踊跃情景,都说明昆虫药用的价值已被人们所认识。据初步了解,上海一地近年来被作为药用的蚂蚁达10吨,全国估计有40吨。蚂蚁可用的品种很多,目前我们主要用的是拟黑多刺蚁,如果年年按此销售数字消耗,自然界蚂蚁的繁殖将失去生态平衡,从而影响某些物种的繁衍。因此大量饲养可用性蚂蚁,已成了目前我们必须着手的任务。
蝇与蚊是人类的宿敌,现也可有益于人类。
虫药
第二次世界大战时,军医在士兵的伤口里发现有蝇蛆在吞食坏死的腐肉,待蛆变成蝇飞走后,伤口也愈合了。到了20世纪80年代,对蝇蛆在医药上作用的研究又悄然兴起,人们发现蝇蛆排泄的尿素是一种能起愈合作用的化合物,其抗菌蛋白可以消灭—切真菌微生物,具有极强的消毒作用。“蝇蛆蛋白”在我国已经专家鉴定。苍蝇的繁殖力居昆虫之首,一对苍蝇十个月可生育2660亿个蝇蛆,从中可提取纯蛋白质600吨以上,生产周期短、潜力大。在20世纪初,欧洲流行用按蚊引发疟疾,使人体发冷又发烧,借以治疗梅毒所引起的局部麻痹症。后来科学家研究出按蚊唾腺中的化学成分具有抗梅毒的作用机理,于是将按蚊作为一项新的药源。
蚂蚁
地球上的昆虫资源如此之丰富,经初步统计,大致有十个大类的资源昆虫已在为人类服务,这些也是今后要深入研究的。它们是食用昆虫,工艺与娱乐昆虫,天敌昆虫,饲料用昆虫,教材用昆虫,工业原料用昆虫,改良土壤用昆虫,医药昆虫,授粉昆虫和指标生态昆虫。
目前,昆虫资源的利用,首先需解决种类和进化的研究。近年来,由于分子生物学的发展,科学家已经采用遗传工程中的蛋白质和核酸序列来作比较和鉴定。由于现代分子生物学的全面渗入,昆虫资源的前景更为广阔,对它的开发和利用必然会得到国家的宏观规划和微观扶持。
飞翔的石蝇
黑蚱蝉
黑蚱蝉在我国大部分地区的夏季都能见到。它的幼虫在土壤中刺吸植物根部,成虫刺吸枝干。
在那万木繁茂、千花竞放的时节,蜂舞花丛,蝉鸣树梢,昆虫界好一派繁忙景象!曾几何时,它们却像接到紧急通知一样:忽然销声匿迹了!
这芸芸众生果真“绝迹”了吗?不。它们只不过是在严冬来临之前,作了一番乔装打扮,然后躲藏了起来,以便熬过那严酷的冬日,待到春暖花开时“东山再起”罢了。
人们把昆虫匿藏过冬的现象称为“昆虫越冬”,昆虫越冬的习性是它们长期适应自然条件季节性变迁而形成的,在长期适应的过程中,各种昆虫分别形成了各自的越冬特点,越冬虫态、越冬地点都各不相同:三化螟、二化螟、玉米螟等等以老熟幼虫在寄主残株中越冬;棉铃虫以蛹在棉花、玉米、番茄等田块土下3—10厘米深处越冬;蝗虫以卵在土壤中越冬;山楂红蜘蛛以受精雌成虫,聚集在苹果等寄主的主枝、树干裂皮和各种缝隙中越冬;蚕豆象以成虫在豆粒中越冬;大袋蛾幼虫躲在它自己造的一只袋中越冬;马铃薯甲虫以成虫在土中越冬,而且随着寒流的到来,会深入地下几十厘米处筑巢而居,在那里度过几个月的冬天。
大袋蛾幼虫躲在自己造的袋子中越过冬天。它选了一片树叶,用树叶把自己裹得紧紧的,它在里面安然过冬。在第二年天气转暖,它变成成虫飞走了。
此外,有些昆虫可以两三种虫态越冬。例如蚱蝉以卵和幼虫,黑尾叶蝉以若虫和成虫,水稻象虫以幼虫、蛹和成虫越冬。
为什么冬季将临时不少昆虫都会纷纷进入越冬状态?为什么处于越冬阶段的昆虫能活到来年春天?对于这些问题科学家曾进行了专门的研究,认为原因是多方面的,其中主要是受自然因素的影响。自然因素中主要是光周期、温度等因子。光周期的变化导致昆虫生理的变化,致使那些在长日照下生长的昆虫进入休眠状态;其次是温度的作用。昆虫对温度的适应范围较广,约在10—40℃之间,其中最适宜的温度范围约在25—35℃之间,当温度降到10℃以下时,昆虫便逐渐进入休眠状态。按照昆虫对环境条件的反应,昆虫的越冬可分为停育和滞育,停育是由不适宜的环境条件(如温度、湿度和食料等)直接引起的,如果满足昆虫对这些条件的需要,便可逐渐恢复其生长发育。昆虫的滞育有一定的遗传稳定性,由于光照、温度和湿度等条件不适宜,引起昆虫在某一时期进入滞育状态后,要经过一定的时期才能恢复生长发育,在这一时期,即使给以合适的环境条件也不会很快地恢复其生长发育。昆虫在越冬前,生理上要有一定的准备,主要表现在脂肪、糖等有机物质的积累上,含水量和呼吸强度降低,耗氧量和二氧化碳释放量减少,抗寒、抗水、抗药能力增强,有了这些条件,昆虫便逐渐处于“睡眠”状态了。科学家研究了昆虫的防冻能力,发现昆虫不同于高等动物,其体内循环系统没有动、静脉和毛细血管,唯有通过心脏压缩使体液流通,从而把营养物质带给细胞,维持其生命。经多年研究已知这类体液中含有一种特殊的甘油和一种乙醇,能降低昆虫体内的结冰点,从而使体液在0℃以下时还保持流动状态,被科学家称为含有“防冻液”的“血液”。昆虫可以依赖它的帮助度过漫长的寒冬,待到大地回春,天气回暖,这种防冻术也暂避一旁,虫体也跟着解“冻”了。当然如果遇上突发的严寒和深度的冰冻,昆虫也会被冻死的。
金龟子
(图片来源:全景)
越冬是昆虫抵御不良环境求得生存的一种手段,却是人们集中消灭害虫的有利时机。
害虫进入越冬阶段后,活动性大大降低,越冬场所虽然广泛,但相对来说却比较集中,花较少的力量,就可以取得较好的效果,在预测预报的基础上,破坏其越冬场所,使其不能安全越冬。结合冬耕冬翻,清扫田间作物的残枝落叶和地表上的杂物。将禾本科作物,如水稻、玉米、谷子、高粱等残茬中的害虫居室来个大翻身,使害虫暴露在低温严寒之下,这样可加速害虫死亡,一般死亡率可达20%—60%,有的甚至更高。在冬春季节将玉米秸秆处理掉,能消灭在其中越冬的玉米螟等害虫。铲除田间田边杂草也是冬季防虫的一项重要措施。因为害虫的越冬寄主比较广泛,不限于其所为害的主要作物,害虫还可在另外一些作物或野生寄主中越冬,因此必须注意到零星的残留作物及杂草,及早采取烧、沤等方法加以处理,以防止其中潜藏的害虫次春迁移到大田中繁殖为害。
昆虫越冬,各显神通。
昆虫的繁殖力大得惊人,一对普通的苍蝇一年能繁殖5亿5千万个卵,一只蚁后每天能产卵1万粒以上,蟑螂靠着繁殖的本领,竟在地球上传宗接代了3亿年。由于昆虫繁殖力强,造成的损失也是骇人听闻的,历史上最大的蝗虫繁殖纪录是1889年红海上空出现的蝗虫群,估计有2500亿只,重量达55万吨,飞行时声震数里,遮天蔽日;1944年我国山西23个县发动25万人参加灭蝗,共灭蝗虫1200多亿只,可见昆虫卵的数量之大,令人惊叹。
白蚁的蚁后和蚁王。白蚁具有超强的繁殖力,一只蚁后每天能产卵1万粒以上。
那么,你见到过昆虫产卵吗?或者有没有见到大批的虫卵?其实这是很难见到的,因为昆虫产卵极其巧妙多样。它们把卵产在叶片、石缝、树皮、泥土、食品内的遮蔽处,即使暴露在外,也由于卵体纤小,又有各种保护形状或保护色,因此不易被发现。昆虫的产卵器官也很奇特,又很有趣,它们有的善于切割,有的能钻洞,有的如锯齿。姬蜂是消灭害虫的能手,它的产卵器长达6英寸,能伸进树皮深处,找到害虫后,把卵产在它体内。有的昆虫在植物内钻一个孔,把卵产在植物组织内部,如锯蝇的产卵器上长着锯齿,可锯开植物组织产卵。
昆虫的子孙——卵很难见到,它们都把卵产在哪里了?
雌虫产了卵,还有办法保护卵的生存呢。蚊子把几百粒卵粘在一起,两头翘起,底部平坦,像条船浮在水上,不致沉入水底溺死,待卵孵化出孑孓(幼虫),便可在水里流动了。有一种放屁虫,雌虫把卵产在雄虫背上,雄虫整天驮着没有出世的儿女,用自己的体温供卵慢慢发育孵化,直至儿女出世。蟑螂会分泌一种保护液体,既快干又防水,且能把小蟑螂产在硬壳内,牢固地粘在阴暗遮蔽的缝隙内,待小蟑螂孵化后,就可各自去谋生了。
一只瓢虫正在树叶上产卵。
(图片来源:视觉中国)
随着科技的发展,人们除了用杀虫剂消灭害虫外,还创造了各种以虫除虫的办法,如寄生蜂就是把卵产在害虫体内,待在害虫体内的卵孵化后就会把害虫的五脏六腑吃得精光,这是因为卵中有一种起引诱作用的信号化合物,科学家用科学方法把这种化学物质提取后,喷洒在害虫的卵上,结果,引诱了寄生昆虫来产卵,而害虫的卵就在一场生物信号战中被消灭了。
玉米螟蛾是玉米的主要虫害,图为玉米螟蛾幼虫。赤眼蜂是玉米螟蛾的天敌,它在玉米螟蛾幼虫体内产卵,赤眼蜂幼虫孵化后会把玉米螟蛾幼虫吃光。所以,聪明的人类会在玉米地里投放大量的赤眼蜂,用虫治虫,以生物战消灭植物的害虫。
(图片来源:百度图库)