前言


在經(jīng)歷過多次重大的生物滅絕事件后，昆蟲成為地球上發(fā)展得最成功的生物類群。大多數(shù)無脊椎動物生活在海洋和淡水中，而作為現(xiàn)存唯一的有翅類無脊椎動物，昆蟲卻征服了陸地和天空。這是因為昆蟲的身體結構讓它們可以脫離水生存，而且為了適應不同的生境，不同的昆蟲身體結構發(fā)生了多樣的進化。


昆蟲的種類極其豐富，但它們的身體擁有相同的基本結構，很容易被識別。昆蟲的身體被分成頭、胸、腹三部分，其中胸部長有六條足和（通常）兩對翅膀；頭部長有眼睛和各種感覺與攝食器官。昆蟲的身體結構早在 3.5 億多年前就進化出來了，它們可以完成蠕動、奔跑、攀爬、垂吊、疾飛、捕獵、咀嚼葉片或吮吸汁水（或血液）等行為。


昆蟲能夠成功在野外生存的關鍵之一在于它們的身體表面長有蠟質層，可以防止它們脫水而死。另外，昆蟲身體兩側長有氣門，可以進行被動呼吸。它們擁有開管循環(huán)系統(tǒng)，便于維持身體的血壓，并將養(yǎng)分和廢料運輸?shù)缴眢w的相應位置。昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)是模塊化的——在某種意義上，昆蟲身體的每個體節(jié)都有獨立的神經(jīng)系統(tǒng)，而其他身體系統(tǒng)也表現(xiàn)出類似的模塊化結構。盡管昆蟲的變態(tài)發(fā)育（即從蠕蟲型幼蟲向有翅成蟲轉變）令人震撼，但這只是昆蟲與人類諸多差異中的一小部分。


多樣締造美麗


人類目前已知的昆蟲種類超過100 萬種，且科學家推測仍有大量昆


蟲物種尚未被發(fā)現(xiàn)。昆蟲在地球的每一個大洲上都有分布，并能適應任何形式的生境，具有多元的生態(tài)作用。盡管有多種昆蟲與人類關系密切，有些是我們永恒的伙伴，有些甚至被馴化用來養(yǎng)殖利用，還有一些則是我們的死敵，但大部分昆蟲種類并未被人類所熟知。本書將在昆蟲的機體如何運作、昆蟲如何度過其一生、其他動物（包括人類）如何依賴昆蟲等方面，為大家揭開昆蟲神秘的面紗。


節(jié)肢動物的出現(xiàn)


昆蟲隸屬于無脊椎動物里較大的類群——節(jié)肢動物門，即具有分節(jié)的附肢。從外骨骼看，昆蟲的身體也是分節(jié)的。


人類與其他哺乳動物以及所有脊椎動物一樣，都擁有內(nèi)骨骼。堅硬的骨頭藏在身體內(nèi)部，肌肉、血管、神經(jīng)等柔軟的結構包裹在骨骼外圍。而昆蟲恰恰相反，它們擁有外骨骼，身體柔軟的部分被其包裹在內(nèi)。


在節(jié)肢動物家族中，除了昆蟲，還包括螃蟹及其所代表的甲殼動物、蜘蛛及其所代表的蛛形綱動物、千足蟲和蜈蚣等。節(jié)肢動物身體的基本結構是兩側對稱（即身體左右兩側互為鏡像），身體被分為數(shù)個部分（即“體節(jié)”）。分節(jié)的足和其他附肢成對長在身體兩側。


昆蟲進化樹


大多數(shù)昆蟲的成體擁有六條足。盡管有的節(jié)肢動物也有六條足或相似的附肢，但它們不是昆蟲。因此昆蟲綱隸屬于節(jié)肢動物門中一個較大的類群——六足亞門。


除了昆蟲，六足亞門還包含三類物種數(shù)量較少的類群：1 體型很小的跳蟲或彈尾蟲，通過彈跳器實現(xiàn)遠距離跳躍；2 生活在土壤中的原尾蟲，綽號“coneheads”（可理解為“錐頭蟲”）；3 腹部末端擁有兩根細長的尾須或尾鋏的雙尾蟲。這三類無翅節(jié)肢動物曾被劃分在昆蟲綱下，但目前與昆蟲綱一起被劃為六足亞門內(nèi)。


正如之前所說，最早的昆蟲是無翅類的，并被劃分為石蛃目和衣魚目兩個類群。在 3 億～3.5 億年前的石炭紀，昆蟲物種發(fā)展迅速，進化出了幾個重要的子群，比如蜉蝣、蜻蜓和蟑螂。