长翅目昆虫口器比较与功能形态学研究

论文摘要

长翅目Mecoptera昆虫是全变态类昆虫中最原始的类群之一。研究长翅目昆虫口器的比较形态学,对于揭示长翅目昆虫的进化和系统发育有重要意义。本文首次采用光学显微镜和扫描电子显微镜技术,以染翅华蝎蛉Sinopanorpa tincta为代表,研究了蝎蛉科Panorpidae昆虫口器的超微形态,推测了其取食机制;首次对蝎蛉科12个种、蚊蝎蛉科Bittacidae 2个种、以及拟蝎蛉科Panorpodidae 1个种做了比较形态学研究。主要结果如下:蝎蛉科昆虫口器咀嚼式,位于由唇基和下颊延长所形成喙的末端。上颚呈刀片状,端部具两个向内弯曲的锐齿。下颚由三角形的轴节、延长的茎节、多毛的外颚叶、多刺的内颚叶和下颚须组成。首次发现内颚叶内侧具有成行排列的爪状刺。下唇由延长的膜质亚颏,“花瓶”状的颏和一个着生下唇须的较短的前颏组成。下唇须第一节内侧为一多毛的膜质区,外侧基部严重骨化,第二节内侧基部的三角区具长毛。根据结构,推测蝎蛉是在对食物进行肠外消化后取食液体。内唇、外颚叶、内颚叶、下唇须和舌上的毛刷推测具有过滤固体颗粒的功能。在属级和种级水平上,研究比较了蝎蛉属Panorpa、新蝎蛉属Neopanorpa和华蝎蛉属Sinopanorpa等3属12种蝎蛉口器超微形态结构。其不同之处主要表现在:内唇端部锥形感器的数目和形态、前颏的长度、舌上毛的分布及上颚端部两个齿的形态。新蝎蛉属和华蝎蛉属可以明显区分。内唇端部的锥形感器在染翅华蝎蛉中存在性二型现象。在蝎蛉属中,10个种的口器形态存在差异,支持蝎蛉属为并系群的观点,表明该属需要进一步细分。通过对喙、上颚、前颏、和膜质区显微结构的比较,得出了长翅目3个科可能的系统发育关系。认为拟蝎蛉科是长翅目中较原始的类群,而蚊蝎蛉科可能是较进化的单元。文中对蚊蝎蛉科和拟蝎蛉科的取食行为进行了简要讨论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言 INTRODUCTION
• 第一章 文献综述LITERATURE REVIEW
• 1.1. 长翅目的系统发育和系统学
• 1.2. 昆虫口器的研究
• 1.3. 昆虫口器的功能形态学
• 1.4. 昆虫口器的比较形态学
• 1.5. 本研究目的及意义
• 第二章 材料与方法MATERIALS AND METHODS
• 2.1. 标本采集及材料制备
• 2.2. 光镜观察（Light Microscopy）
• 2.3. 扫描电镜观察（Scanning Electron Microscopy）
• 第三章 结果RESULTS
• 3.1. 染翅华蝎蛉口器的功能形态
• 3.1.1. 口器的整体形态
• 3.1.2. 上唇
• 3.1.3. 内唇
• 3.1.4. 上颚
• 3.1.5. 下颚
• 3.1.6. 下唇
• 3.1.7. 舌
• 3.2. 三科昆虫口器形态的比较
• 3.2.1. 三科昆虫口器的整体形态
• 3.2.2. 蝎蛉科昆虫口器的超微形态
• 3.2.2.1. 蝎蛉科昆虫口器的整体形态
• 3.2.2.2. 不同种口器的比较
• 3.2.3. 拟蝎蛉科昆虫口器的超微形态
• 3.2.3.1. 上唇
• 3.2.3.2. 内唇
• 3.2.3.3. 上颚
• 3.2.3.4. 下颚
• 3.2.3.5. 下唇
• 3.2.3.6. 舌
• 3.2.4. 蚊蝎蛉科昆虫口器的超微形态
• 3.2.4.1. 上唇
• 3.2.4.2. 内唇
• 3.2.4.3. 上颚
• 3.2.4.4. 下颚
• 3.2.4.5. 下唇
• 3.2.4.6. 舌
• 第四章 结论与讨论 CONCLUSIONS AND DISCUSSION
• 4.1. 结论
• 4.2. 讨论
• 4.2.1. 口器结构
• 4.2.2. 感觉器
• 4.2.3. 蝎蛉科昆虫口器形态与其分类学意义
• 4.2.4. 长翅目各科间的关系
• 4.2.5. 口器的功能形态
• 4.2.5.1. 蝎蛉科昆虫口器的功能形态
• 4.2.5.2. 拟蝎蛉科和蚊蝎蛉科昆虫口器的功能形态
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 基金支持