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蜉蝣

与蜻蜓一样,蜉蝣是现存最古老的飞行昆虫之一。由于二者都缺乏翅膀伸缩机制,蜻蜓目和蜉蝣目一起被列为古翼类下仅有的代表,而其他有翼昆虫都被归入新翅类。

古翼类昆虫最早出现在距今3.54亿~2.95亿年前的石炭纪,当时存在的物种可能比现今的更为丰富。而与现代属类相似的形态出现在距今2.48亿年前的二叠纪,那时原本陆生的幼虫可能已经变为水生。与蜻蜓一样,蜉蝣的成虫生活大部分都在飞行中度过。

|朝生暮死的昆虫形态和功能

蜉蝣目成虫的身体小巧而柔软,静止时翅膀在背后垂直竖立。它们典型的大前翅上有丰富的翅脉,包括许多三分岔的细脉路,且布满了交替的凸起和凹下如凹槽状的纹路。后翅已经极大地萎缩,有的种类则根本没有后翅。翅膀的表面没有鳞片或刚毛(纤毛),发育成熟的蜉蝣会停止进食,存活不会超过数天,有的甚至少于1小时,它们几乎把毕生的精力都用于在空中交配。这一物种的特点就是其成虫期非常短暂,其德文俗名“Eintagsfliegen”的意思就是“只活一天的虫”。蜉蝣幼虫在末龄阶段生殖腺通常已经发育成熟。

蜉蝣类的代表物种 1.蜉蝣的亚成虫或其成虫前的阶段,俗称“讨债鬼”,以能在飞行中捕食而著称。2.二翅蜉,是一种在花园池塘和其他静止的水体中很常见的欧洲物种。3.图中是处于亚成虫阶段的末龄鸭绿蜉蝣,这种蜉蝣的若虫需要两年多时间才能发育成熟。

|连续地蜕皮发育阶段

蜉蝣幼虫生活在各种各样的淡水栖息地,大部分存在于温度适中、不断流动的活水中。少数可在咸水中生存,有一种甚至在陆地上也能活。水生的幼虫要在几个星期到1年,或更长的时间内经历10~50次(一般是15~25次)蜕皮,此后才能进入蜉蝣特有的陆生、有翼、成虫前的亚成虫阶段。大多数种类的亚成虫期从寥寥几分钟到一两天不等,随后它们经过蜕皮,变成性成熟的成虫。除了鲎蜉科,网脉蜉科、褶缘蜉科和短足蜉科成员的亚成虫阶段后都不再蜕皮。

亚成虫阶段的生物作用还未被人们所知,不过对此大致有两种猜测:其一,额外的蜕皮使尾(保证飞行的稳定性)和雄性长长的前腿(交配时会用到)能达到仅通过一次蜕皮所不能达到的长度;其二,通过有翼阶段的蜕皮,蜉蝣保留了翅膀表面防水的短毛(刚毛),能避免在危急时刻被困在水中。但这两种猜测都没有获得广泛的认可,仍有待研究。

从外表上看来,蜉蝣幼虫有些类似于缨尾目的衣鱼。幼虫的腹部末端有2~3条长“尾巴”(尾须),比成虫的尾须要稍短一些。它们的呼吸系统是封闭的,通过扁平状的鳃呼吸;鳃位于腹部的两侧,布满许多微气管。蜉蝣幼虫有最多可达9对的鳃,有的暴露在鳃室中,或被隐藏在鳃室的鳃盖下,通过鳃的运动,水在鳃室中穿流。短丝蜉科幼虫的鳃被用做辅助移动的“桨”——这有可能是鳃最初的功能。而另一些种类如扁蜉科成员的鳃扩张为有黏性的圆盘,可同时用于换气,使高于呼吸面的水流速度加快。鳃不能活动的蜉蝣只能局限在有高速水流的环境中生活,在那里,它们的氧气消耗与水的流速相关。对于那些通过过滤水来收集食物的蜉蝣来说,鳃的运动所产生的水流对它们很有帮助。除了腹部以外,呼吸从脉也可在身体其他部位发育出来,例如附肢基部。蜉蝣幼虫通常需要1~3年来发育,但有些气候温暖地区的小型种类一年就能繁衍三代。在温带地区,一代的生息则需要1年时间。

蜉蝣在湖面羽化后进入短暂的成年时期——它们生命周期的顶点。此时它们紧张而又繁忙,通常只有1天或更短的时间去找一个伴侣繁衍后代。

在温带地区,不同种类的蜉蝣均在夏季羽化。热带地区的蜉蝣,羽化则是季节性的,或参照一年中的月相羽化。为完成其倒数第二次蜕皮(羽化),末龄幼虫有的离开水体,有些小型种类则直接在水面羽化。它们首先蜕皮成为有薄薄翅膀的亚成虫。大多数亚成虫在短距离飞行后再次蜕皮,成为翅膀透明、性发育成熟、常被钓鱼者们用做“旋式诱饵”的成虫。有的种类这两次蜕皮的间隔是几分钟,有的则长达数小时。

知 识 档 案

蜉蝣

纲:昆虫纲

亚纲:有翅亚纲

目:蜉蝣目

19个科,约2000种,有蜉蝣科、四节蜉科、细蜉科、短丝蜉科、扁蜉科(包括池塘蜉蝣、四节蜉蝣、湖泊蜉蝣)、扁蜉蝣科、细裳蜉科等。

分布:除南极洲,北极高纬度地区和部分海洋岛屿外,全世界均有分布。

体型:中等;翼展从不到1厘米到5厘米不等。

特征:可咬合口器,同一目的总体结构相似;成虫口器退化,不能进食;触角形同刚毛(被刚毛覆盖的);静止时2对有丰富翅脉的翅膀(后翅较小,可能没有翅脉)保持垂直;成虫和幼虫腹部末端有3根丝状“尾巴”(尾须);成虫的尾须与身体其余部分的长度相等或稍长;翅膀长在体外(外翅类)。

生命周期:幼虫(有时也称若虫)水生;有独一无二的有翼预成虫时期(亚成虫或幼虫);不完全变形(半变态)。