其实瓢虫图片的问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解瓢虫的害处,因此呢,今天小编就来为大家分享瓢虫图片的一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!
文/张武
编者荐语:
《大自然》杂志与国家天敌等昆虫资源数据中心合作推出了“甲虫出没,请注意!”专栏,我们将陆续转发本专栏种的天敌故事,将鞘翅目昆虫的故事推荐给众多读者。
异色瓢虫(图虫创意供图)
在鞘翅目昆虫中,瓢虫里异色瓢虫的色斑独树一帜,引起了昆虫学家的广泛关注。它们身上有着数量不等的色斑,这些色斑有着如何的分类,又是如何变化的?在全球的地理分布是怎样的,在生物防治领域有哪些应用呢?让我们走进异色瓢虫的世界。
瓢虫是鞘翅目瓢虫科的小型昆虫,具圆形凸起甲虫的统称。瓢虫家族成员众多,全球的瓢虫记录已超过6000种,其中有4/5是捕食性种类,主要捕食蚜虫、蚧壳虫、粉虱和叶螨等有害生物,有些瓢虫还取食真菌的菌丝。我国的瓢虫资源丰富,据庞虹等人2004年的统计资料显示,我国瓢虫共有725种,其中植食性145种,菌食性约20种,其余均为捕食性。
在早期瓢虫分类时,人们常依据瓢虫鞘翅上的斑纹作为主要特征,所以多以“星”、“斑”、“条”等命名。比如:七星瓢虫、十三星瓢虫、菱斑巧瓢虫等,所以经常有很多人从“七星瓢虫”获得灵感,依靠数瓢虫背后的“星星”来给瓢虫“命名”。但是有些瓢虫的色斑变异非常大,如果单独用斑纹作为鉴定依据经常会出现混淆,比如异色瓢虫(Harmoniaaxyridis),素有“多斑瓢虫”之称,其色斑类型差异主要在鞘翅的颜色和斑点的形状、数量以及前胸背板斑纹上有着非常丰富的色斑变异。
虽然异色瓢虫的色斑变异很多,但是色斑变化还是有一定规律可循。那么怎样快速地辨别异色瓢虫呢?大多数异色瓢虫在鞘翅末端的7/8处,有一个明显的看上去很像一个小平台的横脊,这是异色瓢虫区别于其他瓢虫的一个重要特征。当然,也有少数异色瓢虫没有这个横脊。
异色瓢虫在鞘翅末端的7/8处,有一个明显的看上去很像小平台的横脊(箭头处)
异色瓢虫的生活史
异色瓢虫隶属鞘翅目多食亚目扁甲总科瓢虫科和瓢虫属,是完全变态昆虫,生活史要经历卵、4个虫龄的幼虫时期、蛹和成虫期。在野外环境,卵期一般为2~4天;幼虫期9~15天(其中1龄幼虫平均2.5天、2龄幼虫平均1.5天、3龄幼虫平均1.8天、4龄幼虫平均4.4天);蛹4~8天;成虫能存活30~90天。一般田间情况下,异色瓢虫雌虫可产卵20~30粒,但在试验条件下最多产卵1642~3819粒。刚产下的卵呈淡黄色,随后逐渐变深至灰黑色。异色瓢虫1龄幼虫体长1.9~2.1毫米,到了4龄幼虫体长可达到10.7毫米。
异色瓢虫的蛹
异色瓢虫的虫龄可以通过体色来区分:1龄幼虫通体深黑色;2龄幼虫与1龄幼虫相似,但是背外侧或第一、二腹节的背部呈现淡黄色;3龄幼虫第一~五腹节的背部外侧呈现橙色;4龄与3龄背部两侧都呈橙色,但4龄第4、5腹节背部也呈现橙色。异色瓢虫以成虫形式越冬,在某些极端的环境下成虫会出现滞育,可以存活3年。
异色瓢虫的卵
异色瓢虫色斑的分类与决定因素
异色瓢虫的鞘翅色斑类型非常丰富,据不完全统计其色斑类型多达200种。异色瓢虫鞘翅主要由黑色或黄(红)色作为底色,因此可以简单地将鞘翅底色分为黑底型和黄(红)底型。1924年,俄国出生的美国进化遗传学家杜布赞斯基(1900—1975)对来自亚洲东部的2000多个异色瓢虫样本进行了研究。他根据鞘翅底色上镶嵌的黄(红)色或黑色的点状色斑将鞘翅进一步细化并提出了鞘翅色斑分化的4种亚型,即黄(红)底型、黑底花斑型、黑底窗型和黑缘型。
在我国,基于郭长飞和舒晓晗等人的研究,根据异色瓢虫成虫鞘翅底色和斑点数目可以将其划分成以下5个色斑类型:
1、淡色型:黄底或红底鞘翅上有0~19个黑色斑点,一些学者将淡色型称为黄底型,但是有些异色瓢虫鞘翅是红色底色的,因此我认为称为淡色型可能更准确一些。
淡色型异色瓢虫,从左到右分别是2斑、10斑、18斑和19斑型
2、黑底花斑型:鞘翅基色为黑色,黑色底鞘翅上有斑点。
3、二窗型:每瓣黑底鞘翅上部有1个较小的黄色至红色斑点。
4、四窗型:每瓣黑底鞘翅中央有2个黄色至红色斑点。
5、黑缘型:每瓣黑底鞘翅中央有1个较大的黄色至红色斑点。其中,二窗型、四窗型和黑缘型均属于黑底型。
黑底二窗型(左2)与四窗型(右2)异色瓢虫
我国著名的遗传学家谈家桢先生于1946年发现异色瓢虫的色斑型表现出“镶嵌显性遗传”的现象,即纯合亲本鞘翅只要有黑色,子代一般会在同一位置也出现黑色,说明黑色相对于黄色占显性。同时,谈家桢先生认为黑色素与非黑色素(类胡萝卜素)的分布范围与布局的变更引起了异色瓢虫鞘翅表型的变异。
日本冈崎国立基础生物学研究所的研究表明,类胡萝卜和黑色素的基因调控在其化蛹后的80小时左右开始,首先类胡萝卜素合成并积累在鞘翅靠近腹部一侧相对较厚的上皮细胞,随后黑色素合成并积累在鞘翅靠近背部一侧较薄的上皮细胞中,与胡萝卜素呈现的红色区域镶嵌互补。
北京市农林科学院植物保护研究所的研究团队明确了多巴胺黑色素是异色瓢虫的主要黑色素,在蛹期黑色素便已经开始合成并贮存在上皮细胞内,在异色瓢虫体内的一种可以调控黑色素的合成基因来让黑色素在鞘翅的不同位置产生差别。因此,黑色素在不同部位的合成差异是异色瓢虫产生色斑差异的主要原因。
淡色19斑型异色瓢虫色斑数量
不同色斑异色瓢虫的地理分布
异色瓢虫原产于亚洲,分布范围从西部的阿尔泰山到东部的西太平洋海岸,从北部的西伯利亚南部延伸到我国的台湾地区。其中,黑底二窗型和四窗型的异色瓢虫在日本的异色瓢虫种群中所占比例最高,黑底色型的异色瓢虫在西伯利亚东部的太平洋沿岸和我国非常罕见,而黑底花斑型在我国北部属于罕见类型。
舒晓晗等人2019年的研究表明,我国异色瓢虫的分布与纬度存在一定的相关性,在高纬度地区淡色型种群的比例高于低纬度地区,黑底型异色瓢虫中的黑缘型比例最低。郭长飞2016年对我国内蒙古、陕西、湖北、云南和四川5个省区的异色瓢虫色斑进行分类,发现淡色型占比最高,其次为四窗型和二窗型,黑缘型占比最低,在陕西和湖北都未发现黑缘型。淡色型异色瓢虫鞘翅上的黑斑数量在0~19个,黑斑位置一般不发生改变,但色斑的大小与环境有关。
淡色型16斑异色瓢虫
在黑龙江的黑河地区,淡色型异色瓢虫的色斑数量由多到少发现的有:19斑亚型、18斑亚型、16斑亚型、14斑亚型、12斑亚型、10斑亚型、8斑亚型、6斑亚型、4斑亚型、2斑亚型和无斑亚型。其中,数量最多的为19斑亚型;黑色亚型以四窗型和二窗型为主;未见黑缘型和黑底花斑型。
不同季节色斑的变化情况与耐寒性的研究
异色瓢虫的色斑会随着季节的变化而变化,黑底型的比例在春季最低,而到了秋季会较春季出现升高的现象。张润志等人2009年的研究表明,在华北地区秋季异色瓢虫种群中淡色型个体的数量是黑底型的5倍;而到了次年春季,黄底型和黑底型的个体数量就基本相同了。这是因为黑色个体在冬季依靠黑色的体色可以获得更多热量,以维持其在低温环境的生理活动,进而导致次年春季黑底型数量增多。后续的研究发现,异色瓢虫色斑的季节性变化与非随机性交配选择有关:夏季雌虫倾向于选择与黑底型雄虫交配;而秋季雌虫更倾向选择黄(红)底型雄虫。除此之外,异色瓢虫鞘翅上黑斑的数目和大小,部分与蛹期长短有关,低温、高湿环境下黑斑大且多。
两只淡色型异色瓢虫交配
当昆虫体温下降到0℃以下时,其体液仍不结冰的现象被称为“过冷却现象”。过冷却现象是昆虫抵御低温环境的生理现象,过冷却点越低,表明昆虫的抗寒能力就越强。那么,异色瓢虫的斑纹与过冷却点有什么关系呢?我国学者赵静2015年测定了异色瓢虫自然种群不同色斑型的过冷却点和-10℃下的存活率。结果表明,在异色瓢虫越冬期间淡色型异色瓢虫成虫的过冷却点低于黑底型成虫,但低温存活率却没有显著差异。淡色底型异色瓢虫可以通过低的过冷却点避免体液结冰造成身体伤害,以增强其越冬种群的耐寒能力,这可能是在高纬度地区和越冬期间淡色型异色瓢虫数量成为优势的一个原因。
异色瓢虫的应用与潜在危害
异色瓢虫是一种很重要的捕食性天敌昆虫,在我国分布广泛。传统的人工饲养天敌主要依赖天然猎物,需要建立“植物-害虫-天敌”的3级饲养体系,这样做不仅费时费力,而且很难大规模的持续运转。因此,在异色瓢虫人工饲养方面,中国科学院动物研究所从1977年就开始利用蜂蜜和猪肝配制的非昆虫源饲料来饲养异色瓢虫了。我国也有很多学者致力于不断改善异色瓢虫人工饲料的成分,以期通过人工饲料较好地满足异色瓢虫从卵到成虫整个生活史的需要。
目前,我们可以通过电商平台采购到异色瓢虫的卵卡(人工将异色瓢虫产的卵进行集中,并制成可以悬挂和有利于异色瓢虫孵化的形似卡片的小盒)。我们可以按照产品说明将卵卡悬挂在种植了农作物的大棚、温室等场所,等待异色瓢虫孵化后就开始消灭各种蚜虫、某些蚧壳虫和粉虱等害虫的卵和低龄幼虫。同时,我们可以利用异色瓢虫在秋季集群越冬的*性,在秋季捕捉它们,将其放入0~4℃、湿度在60%~90%的环境帮助其自然越冬。在春季气温回升、异色瓢虫开始活动时,再将成虫移入有蚜虫出现的温室,方便它们的取食及繁殖。
异色瓢虫3龄幼虫取食蚜虫
早在1916年,异色瓢虫就被作为防治蚜虫的天敌生物引入北美洲广大地区。目前,在北美洲、南美洲和欧洲大部分地区都有异色瓢虫的分布。但随着异色瓢虫作为生物防治天敌引入,其负面问题也逐渐显现,进而成为有害入侵物种的典型案例。首先,异色瓢虫在秋季通常会进入到建筑物内集群越冬,到了春季气温回升时就会在室内飞舞,一些人还会对异色瓢虫产生过敏。其次,异色瓢虫在受到刺激后还会释放出具刺激性的气味,并在接触的物体上留下黄色的印记。
美洲和欧洲一些重要的葡萄酒产地也受到了异色瓢虫的影响。秋季,异色瓢虫会选择在葡萄串中化蛹或者集中在葡萄串中,但收获时难以将其从葡萄串中剔除,异色瓢虫体内的生物碱会影响葡萄酒成品的风味和口感。1998年,美国学者布朗在对苹果园捕食性瓢虫多样性的调查中发现异色瓢虫对其他瓢虫的替代作用十分明显。同时,异色瓢虫还取食其他物种的卵,通过对食物资源的争夺进而影响其他瓢虫的数量。异色瓢虫由于捕食量和繁殖能力都大大高于本地其他种类的瓢虫,造成一些本土瓢虫种群出现明显的萎缩乃至消亡。
异色瓢虫取食蚜虫(图虫创意供图)
异色瓢虫在作为经典生物防治昆虫被广泛引入的同时,也在一些国家作为天敌昆虫引入后造成了危害,这给我们提出了重要的警示。在引入天敌生物进行生物防治时,需要进行必要的环境安全性评估。在考虑经济效益的同时,还应该考虑昆虫释放后可能的长期生态效益及社会效益。如果只考虑短期的社会效益,很可能存在长期的潜在危害风险。
(本文图片除说明外,均由作者提供)
作者单位:黑龙江省农业科学院黑河分院
本文为《大自然》杂志2023年第4期原创文章,未经授权不得转载或建立镜像。
#昆虫##瓢虫#
文章分享结束,瓢虫图片和瓢虫的害处的答案你都知道了吗?欢迎再次光临本站哦!