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(jié)構(gòu)讓它們可以脫離水生存，而且為了適應(yīng)不同的生境，不同的昆蟲身體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(guān)鍵之一在于它們的身體表面長有蠟質(zhì)層，可以防止它們脫水而死。另外，昆蟲身體兩側(cè)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(yīng)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(jié)構(gòu)。盡管昆蟲的變態(tài)發(fā)育（即從蠕蟲型幼蟲向有翅成蟲轉(zhuǎn)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(xué)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(yīng)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(guān)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?yán)ハx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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)是兩側(cè)對稱（即身體左右兩側(cè)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(cè)。


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(yuǎn)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(xì)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(jì)，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。