地球上的生物種類多達500-1000萬種,其中絕大部分是動物,而動物中又有80%以上是昆蟲。生物學家稱,全球昆蟲的總重量遠遠超過獸類的總重量,而且可食的昆蟲大多數具有相當高的營養價值,甚至比我們常吃的肉類高出數倍,因此昆蟲可能成為人類最重要的食物資源和營養資源之一。
解開昆蟲飛行之謎
英國科學家最近發現了昆蟲的飛行原理,解釋了困擾科學家60多年的難題。原來它們飛行的原理與“協和”式飛機相同。
英國劍橋大學的一個科研小組在19日出版的英國《自然》雜誌上發表論文指出,他們仿照飛蛾製造了一個機器人,然後再利用計算機控製飛蛾機器人在風洞中進行實驗。
研究發現,當飛蛾向下撲翅膀時,需要先將翅膀舉到最高位置,在翅膀向下運動時,從翅膀根部產生了微小的空氣渦流,它們從翅膀上方的根部向翅梢運動,這時就使翅膀上方的空氣壓力大大降低,從而產生了向上的吸力,將飛蛾“吸”在空中。
早在第二次世界大戰結束時科學家就發現三角形的扁平物體在空氣中運動時會產生這種空氣渦流,從而托住該物體在空中飛行。利用這一原理,科學家研究成功了“協和”式飛機,這種飛機靠三角形的機翼產生升力飛行。
科學家在30年代就發現,傳統的空氣動力學無法解釋蜜蜂和飛蛾等昆蟲的飛行原理,因為它們的翅膀不可能產生足夠的升力。但實際情況是,如果按單位功率產生的升力計算的話,蜜蜂產生的升力是飛機的3倍。劍橋大學的實驗表明,飛蛾靠自己的翅膀足以產生是自身重量的1.5倍的升力。
昆蟲過冬訣竅
昆蟲是變溫動物,體溫和活動狀態隨外界氣溫的變化而變化。為了度過嚴寒的冬天,它們自有一套絕妙的訣竅。
有些昆蟲以卵的方式越冬。螳螂的卵塊很大,一塊就有300~400粒,連同分泌物一起形成卵囊。卵囊外麵是一層很厚的保護層,粘附在樹幹上,冰雪寒風奈何它不得。有趣的是負子蟲,它將卵產在自己的背上,然後潛伏在水下的泥土中過冬。切葉蜂產卵之前先要建造一座漂亮舒適的“住宅”,它把成疊的橢圓形葉子運到地下或空心木頭裏麵。築成一排排蜂房,形成橢圓形的“住宅”。為了在“住宅”裏產卵越冬,它在“住宅”內備有花蜜或花粉。有人作了一番統計,每隻切葉蜂在地下或空心木中可以建30個蜂房,所需的橢圓形葉片至少1000張,其工程之巨大,真讓人叫絕!
不少昆蟲以幼蟲的方式越冬。金龜子的幼蟲,身體很肥胖,貯藏著十分豐富的營養物質,它躲藏在泥土的深處呈休眠狀態越冬。蟑螂的幼蟲藏在室內碗櫥、抽屜的縫隙裏,一般是半昏迷狀態,天氣如若暖和室溫比較高時,它可以爬出來微弱地活動活動。天牛,有著一隻天生的極其鋒利的嘴巴,它就用自己的嘴在樹幹裏挖一條“隧道”,它的幼蟲就在“隧道”裏越冬,又溫暖,又保險。
以蛹方式過冬的常見昆蟲有燈蛾、刺蛾、避債蛾。燈蛾的蛹,外麵具有一層很堅硬的幾丁質外殼,可忍受嚴寒的侵襲,蛹體內又貯存了較多脂肪,可防凍傷。刺蛾的蛹,外麵有一層繭,異常堅固,附著在樹枝上或埋在表土中過冬。避債蛾從幼蟲時期起,就開始用樹皮和樹枝做成一個“口袋”,背在身上掛在樹枝上,休息時躲進“口袋”,一到秋冬,它就在“口袋”中變成蛹,安全度過冬天。
以成蟲的方式過冬的則更多了。蜜蜂到了深冬季節,除了取食平時貯存的蜂蜜獲得熱量外,還圍著蜂王“抱成一團”,組成一個蜂巢團,蜂巢裏的溫度可保持在35℃左右。如果蜂巢外層的蜜蜂冷得受不住了,它們就會裏外換一個位置,進行“調防”。對那些幼蟲,工蜂像稱職的保姆那樣,每天給幼蟲喂食1300多次。同時,工蜂們聚集在一起,形成一道絕熱層,使幼蟲免受嚴寒的侵襲。如幼蟲仍然感到十分寒冷,工蜂便幹脆張翅舞足,使蜂房內的溫度升高,以保護已孵化出來的幼蟲。小繭蜂有驚人的耐寒能力,在-47℃的時候照樣安然無恙。
據科學家研究,耐寒昆蟲的“皮膚”裏,有一種特殊的色素細胞。這些細胞的大小隨時會發生變化:當細胞膜張大時,皮膚的顏色就變淺,使它能很好地反射光線;當細胞膜縮小時,皮膚的顏色就會變深,能吸收更多的光和熱,這時,昆蟲的身體會逐漸暖和起來。萬一身體被曬得太熱了,昆蟲體內的色素細胞就開始膨脹,以防體溫進一步升高。
昆蟲們“醒”來了
酣眠了一冬的昆蟲,伴隨著春天的到來,開始“醒”過來了。那麼,昆蟲是怎樣“醒”過來的呢?
昆蟲在春季蘇醒的主要條件不是溫度,而是足夠的水分。因為昆蟲在過冬前為免遭凍死,排出了體內的大量水分,加之過冬期間又消耗了一些水分,從而導致昆蟲體內嚴重失水,妨礙了正常的生理代謝,即使天氣暖和了也不能恢複活動。如玉米鑽心蟲在春季化蛹前,必須大量吸收水分,不然就不能化蛹。如果春季太幹燥,吸不到足夠的水分,就會大量死亡。玉米鑽心蟲的過冬死亡率,一般是50%-60%,其中一半以上是因為失水過多死掉的。