书城科普读物庞大的生物家族——昆虫
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第20章 昆虫世界——我知道

本章对昆虫的历史演变作一个简单的介绍。从遥远古老的无虫时代到现如今如此风华正茂的昆虫时代,它经历了怎样的历史大变革?经历了漫长岁月中几个重大改变?昆虫是怎样在这个地球上生存的,它和人类之间有怎样的渊源?它又有怎样的食用和药用价值?

古老的无虫时代

我们知道,早在四亿年前,昆虫就已经登上了地球这个大舞台。经过时代的演变,众多昆虫们逐渐在这个大舞台上站稳了脚跟,世代繁衍下去。那么在古老的无虫时代,你又了解多少呢?你知道古老的昆虫时代是怎样兴起的吗?让我们一起走进古老的昆虫世界,享受昆虫的点点滴滴!

古老的无虫时代

在“先寒武时代”,人们并不知道地球上生活着什么样的生物。

进入地质时代后,由于空气、水分的形成,地球上开始逐渐具备了各种生命体得以生存的外在条件,但人类至今还是很少发现五亿七千万年前的生物化石。因此说,从地质时代初到五亿七千万年前的这30余亿年间,人类并不清楚当时地球上存在着什么生物,这段漫长的时期,就被称为“先寒武时代”。

其后,地球开始进入显生代,而显生代可以根据所发现的化石种类、形状的变化,而又分为古生代、中生代和新生代。

遥远的古生代

所谓古生代,是指地质时代中的五亿七千万年前至两亿四千五百万年前的这段时期。按照时间先后顺序,又可以从古生代里划分出寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪六个时期。

在先寒武时代的末期,地球上开始出现了一些身体构造较复杂、不具外壳的生物;而到了寒武纪,生物界开始出现明显的变化,其中一个最显著的特点就是硬壳生物的出现。这个发现可以让我们大胆地推测:在进入寒武纪后,生物群体为了对抗外界的冲击,保护自己的身体不受伤害,它们或许已经开始具备了以几丁质、石灰质形成的外壳。

另一个明显的变化就是生物种类的增加。先寒武时代的末期,地球只有一个大都是覆盖着寒冷气候的超大的冈瓦纳陆地。但在古生代初期,冈瓦纳古大陆开始分裂,随着气候变暖,分裂后的各大陆间形成了适合生物栖息的浅海,因此引来了一场生物的“大爆发”。

一场寒武纪的“生物大爆发”,使得动物分类学上的各门动物几乎都已经出现了,昆虫所属的节肢动物门也有多种动物再次出现了。这个时期的生物界产生了明显的进化和多样化变异。

生物登陆大发现

古生代发生的另一件大事是生物的登陆。在奥陶纪时期,动、植物都是在水中生活,但到了末期,一些植物将生活场所扩大到陆地,原先的裸地逐渐被盖上绿色的植物;一些无脊椎动物也开始登陆;泥盆纪末期,由鱼类进化的两栖类,也开始迈向陆地。

到了石炭纪,已经有了具有翅膀的昆虫,如翅膀展开可达80厘米的巨型古蜻蜓等,开始在原始森林中四处飞翔。

昆虫的超级进化

昆虫种类繁多,它们在大自然界中扮演着多种角色。但是你知道昆虫是怎样进化的吗?昆虫经历了一个什么样的历史演变呢?下面我们就来看一下昆虫的超级进化。

昆虫初步进化

昆虫最早是出现在古生代的泥盆纪。在进入中生代之前,昆虫种类开始增多,而且大部分都已具备了现有的体形。因此,进入新生代后,尽管哺乳类等脊椎动物有着明显的进化、演变,但是昆虫的身体结构已经定型,所以不会再发生明显的变化。

昆虫家族能够在四亿年的进化过程中得以繁荣昌盛,经历了几个大的阶段。

跨时代的巨大转变

昆虫所经历的第一个巨大转变就是获得翅膀。原始昆虫的祖先弹尾目是没有翅膀的,到了石炭纪初期,昆虫界中带有翅膀的蜻蜓、蜉蝣开始出现。虽然当时的翅膀很原始,构造也很简单,但在翼龙、鸟类还未出现的古生代,昆虫可以在没有任何竞争者的空中得以自由自在地飞翔。

接下来昆虫所经历的就是第二个阶段,就是“新翅类”的出现。这种新翅类昆虫的翅膀就比原先的高级多了,其构造也复杂了。

这一时期出现的代表是蟑螂以及后来出现的蝉、椿象之类,除蜻蜓、蜉蝣以外,所有的有翅昆虫都属于新翅类。

昆虫的完善阶段就是其所经历的第三阶段,完全变态类昆虫的出现。这一阶段使得前两阶段的“不完全变态类”转为“完全变态类”。也就是说昆虫的成长蜕变都要经过卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段。

最早出现的完全变态类昆虫,是草蛉、姬蛉等脉翅目昆虫,之后又出现了甲虫、蝶、蚁、蜂、蝇等昆虫。完全变态类的昆虫,幼虫时期的身体构造适合于取食,到了蛹期又能完全自如地改变身体外观及内部构造,变成适合繁殖活动的身体。如此巧妙的功能上的改变,使得昆虫能更好地适应环境,提高生育能力,更好地繁衍后代,从而建立一个繁荣昌盛的大家族。

这三个阶段使昆虫坚定了生活基础,并在自然界这个大环境中站稳了脚跟。因此,当别的脊椎动物还在中生代及新生代努力发生变化,改造自己的时候,昆虫们早已逍遥自在了。

昆虫为何如此繁盛

我们都知道,昆虫在动物界的数量很多,是较为繁盛的一个种群。它比人类存在的历史要悠久得多,那么昆虫的世界为何会如此的繁盛呢?它有什么生存的诀窍呢?让我们看一看它繁盛的众多原因吧!

惊人的繁殖力

昆虫们大多都拥有惊人的繁殖能力,大多数的昆虫一次产卵量可达数百粒,其中有的还可多次产卵,一只蜜蜂一生可产卵达百万粒。一只蚜虫,如果其后代全部成活并且能继续繁殖的话,半年后蚜虫总数可达6亿个左右,如此大的数量,不得不让人类为之震惊。因此,强大的生殖潜能是昆虫种群繁盛的最根本原因。

这种超强的繁殖能力使昆虫即使是在环境多变、天敌众多、自然死亡率达到90%以上的情况下,也不用担心家族会灭绝,仍然能保持一定的种群数量。

翅膀能飞带来的好处

作为无脊椎动物中唯一有翅膀、能飞的昆虫,其飞翔能力的获得,给昆虫在觅食、生存、求偶、避敌、扩大分布等方面带来了极大的好处。这也是昆虫种族旺盛的一个重要条件。

身体小也有优势

大部分昆虫的体形较小,这个特点就使得它只需要少量的食物,就能满足其生长与繁殖的营养需求。例如,一片白菜叶就能供上千只蚜虫的生活,一粒米也可供几只米象生存。也正是因为身体小的缘故,食物可以成为昆虫的隐蔽场所,从而获得保湿和避敌的好处。

体形小,也使其在生存空间、灵活度等方面具有更多优势。

取食器官的多样化

昆虫的数量大,种类多,也使得不同类群的昆虫具有不同类型的口器,一方面避免了多只昆虫对食物的竞争,特别是一些昆虫从吃固体食物改吃液体食物,就这样扩大了食物的范围。同时也改善了昆虫与取食对象的关系,使寄主不会因失去部分汁液而死亡,也不会反过来影响昆虫的生存。

有很多昆虫为完全变态,其中大部分种类的幼期与成虫期在环境及食性上差别很大,这样也避免了同种或同类昆虫在空间与食物等方面的需求矛盾。

适应力强的好处

从昆虫分布广、种类多、数量大、延续历史之长等特点就可以知道,昆虫具有很强的环境适应能力,无论是面对饥饿、干旱,还是药剂等方面的危害,昆虫都具有很强的适应力。并且昆虫的生活周期较短,这样比较容易把对种群有益的基因突变保存下来。

在周期性或长期的不良环境条件下,昆虫还可以选择休眠或延迟生育,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。

追溯昆虫悠久的历史,人们在中泥盆纪的岩石内发现了最古老的昆虫化石。也就是说,昆虫在地球上的历史至少已经有三亿五千万年了。而人类的出现,也大概只是在近古代的第三纪,距今不过100万年。所以,在人类出现以前,昆虫和它们所栖息的环境里的一切植物和动物,就已经建立了悠久的关系,这种关系是人类所不能企及的。