仿生學(xué)

仿生學(xué)（Bionics）這個名詞來源于希臘文“Bion”，其含意是生

命的單位，并不是大家所想象的那樣認(rèn)為仿生學(xué)就是把生物學(xué)和電子

學(xué)兩門學(xué)科合并起來。事實上，仿生學(xué)的研究涉及到其它許多學(xué)科。

具體地講，仿生學(xué)主要是觀察，研究和模擬自然界生物各種各樣的特

異本領(lǐng)，諸如生物本身特殊的結(jié)構(gòu)，各種器官的功能，體內(nèi)物理和化

學(xué)的過程，能量的供給，信息的加工，記憶與傳遞等等，以便將這

些優(yōu)異的性能移植到科學(xué)技術(shù)中去，來改善老的，創(chuàng)造新的各式各樣

自動裝置，調(diào)節(jié)系統(tǒng)；提供效率高，可靠性好，動作靈活，結(jié)構(gòu)簡單，

體積小重量輕，價格低，最接近于生命系統(tǒng)的技術(shù)裝置。

應(yīng)該注意的是，仿生學(xué)不只是單純地模仿生物的卓越功能，并巧

妙和精確地應(yīng)用到工程技術(shù)上。同時，仿生學(xué)又通過對自然界所發(fā)生

的現(xiàn)象進行探索，究其因果，思索對策，設(shè)法人為預(yù)測預(yù)防乃至控制

危及人類文明社會的嚴(yán)重災(zāi)害。應(yīng)該說現(xiàn)代仿生學(xué)已不僅僅是電子

學(xué)，工程機械學(xué)與生物學(xué)的結(jié)合，而和幾乎當(dāng)今所有理工學(xué)科都有著

密切的關(guān)系，已經(jīng)形成了多學(xué)科邊緣上的一門沒有學(xué)科邊界的大學(xué)

科。很難舉出一個例子說明一個學(xué)科是與仿生學(xué)沒有關(guān)系的，生物學(xué)

就不去說了，生理學(xué)，神經(jīng)學(xué)，心理學(xué)，流行病學(xué)，電子學(xué)，物理學(xué)，

生物物理學(xué)，醫(yī)學(xué)，化學(xué)，數(shù)學(xué)，空氣動力學(xué)，計算技術(shù)，通訊，自

動化學(xué)，控制論，航空和航海工程都和仿生學(xué)有密切的關(guān)系，并形成

了一批新型專業(yè)，諸如仿生化學(xué)，仿生機械學(xué)，仿生設(shè)計學(xué)，機器人

學(xué)等等。

分析和回顧十八至二十世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷程，我們不難發(fā)現(xiàn)

許多重大發(fā)明創(chuàng)造都得益于仿生學(xué)，盡管早期沒有一位學(xué)者給它一個

確切的定義，但是人類的天性就是善于探索和模仿，沒有這一條恐怕

人類的進步就沒有那么快了。仿生學(xué)與人類社會的進步切切相關(guān)，它

是一門促進人類進步和發(fā)展的學(xué)科。在接近二十一世紀(jì)時，人類進入

到科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的程度，要想解決許多諸如完全智能化的機器

人，與人體相融合的人造器官，細(xì)胞死亡的程式及至生命起源等大難

題,首先還是要探索自然界中生物最高的活動形式--生命活動的全過

程，重視對生物原型的研究，探討和學(xué)習(xí)其中的奧妙。為什么呢？其

實我們仔細(xì)想一想，我們目前所碰到的問題，對生物界本身而言是很

早以前就解決了的。生物界為了解決這些問題幾乎化了十億年的時

間。這些問題的解決已經(jīng)不是能不能或行不行的問題，因為解決這些

問題的方法早就存在了。剩下的問題倒是我們?nèi)绾螐纳锝绫旧砗痛?/p>

自然上去尋找，去學(xué)習(xí)和模仿，然后再能解出如何解決問題的答案和

方法，這就是現(xiàn)代仿生學(xué)所面臨的艱巨任務(wù)。

圖1

圖1-1昆蟲身體結(jié)構(gòu)；1-2仿生昆蟲翅膀

科普知識:

昆蟲是自修界中種類景多、熬量轅上、今中景廣的一類女物。

說它種類多，是國苞全球已經(jīng)知道的皮物種類//勿方種，已知

昆蟲種類占了"％左右。

說它熬量大，是國名有時一個昆蟲群體的個體熬量可達(dá)幾十萬，，

蒙小麥唳漿蟲或皮大面積先害時，一畝也可有25多萬公個體/左麴

帶雨林中每平方案的土壤中可市M方只彈尾自昆蟲。所“4雙票種意

文上耒說，昆蟲也是地球的玄人。

說它今中廣，是國考它不奴皮活在我們犍塵落的地方，就是人類

無法生落的地區(qū)，都有昆蟲的落在。雙赤道到兩極，雙河流到沙漠，

以幾米深的土壤到世界的屋脊--疲移期雞蜂，都市肥蟲的落在。

昆蟲實驗室：

昆蟲的身體今為能、購、股三郎今。興郡是它的感覺我取食中芯，

市觸角、象眼、口器等。斶群是它的運劭中，M,由5對足，一般有2

對翅膀。腹都是幺殖中，0,N要市幺殖系疙和上部臺的臟器官。

伶佃視寨野外的各種昆蟲的彬態(tài)和特征。

動腦筋:

左覘實生活中，馀細(xì)道哪些與昆蟲啪關(guān)的仿女物品或例37

二、昆蟲的形態(tài)與仿生

1.昆蟲的復(fù)眼與目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)

幾個世紀(jì)以來，眼睛的特異功能引起了眾多生物學(xué)家和生理學(xué)們

的興趣。因為動物眼睛的靈敏度和分辨率遠(yuǎn)比人類視覺高。

昆蟲的眼睛在動物界中占有獨特的地位。一般昆蟲都在頭部長著

單眼和復(fù)眼兩種眼睛，當(dāng)然也有個別昆蟲種類頭上長好幾個眼睛。昆

蟲的單眼在視覺中一般僅起辨別明暗；復(fù)眼是昆蟲的主要視覺器官，

具有識別物體的形象和辨別色彩。每個復(fù)眼都由幾千個小眼所組成。

螞蟻的復(fù)眼一般只有50個左右的小眼所組成，它的視覺比較差些。

靖蜓的視覺比較發(fā)達(dá)，復(fù)眼呈不同顏色，有綠色，有褐色，有一萬多

個小眼所組成。它的眼睛分上下二部分，分別由不同的小眼所組成，

有著不同的視覺功能。靖蜓的眼睛能見到6米內(nèi)的運動物體，還具有

測速功能。又因頭部能任意轉(zhuǎn)180度，所以它的視野就比較寬。

昆蟲的復(fù)眼按其生活習(xí)性的不同而差異很大。根據(jù)成像方式的不

同，復(fù)眼一般分成三類：白天活動的昆蟲，如蜻蜓，各個小眼的視細(xì)

胞緊挨著角膜體光學(xué)系統(tǒng)，外界的光只能經(jīng)由一個小眼的角膜體光學(xué)

系統(tǒng)達(dá)到該小眼的視覺細(xì)胞。對于外界的一切物體，這類復(fù)眼的每個

小眼都能成像，整個復(fù)眼形成的是由許許多多部分組合起來的物體的

聯(lián)立鑲嵌像，這類復(fù)眼稱為“聯(lián)立型復(fù)眼”。夜間活動的昆蟲，如螢

火蟲，各個小眼的視覺細(xì)胞距它的角膜體光學(xué)系統(tǒng)有一段距離，外界

的光經(jīng)過許多小眼的角膜體光覺系統(tǒng)而達(dá)到一個小眼的視覺細(xì)胞，從

而起到光放大作用，這是適應(yīng)夜晚光線微弱的生活環(huán)境的。這類復(fù)眼

每個小眼的角膜體光學(xué)系統(tǒng)可以形成一個像，在視覺細(xì)胞水平上又都

重疊在一起成為一個綜合像，因此稱為“光學(xué)重疊型復(fù)眼”。蒼蠅的

復(fù)眼與上述兩種復(fù)眼不同，它兼顧了聯(lián)立型和光學(xué)重疊型兩類復(fù)眼的

特點。它的角膜體光學(xué)系統(tǒng)類似于前者，而視覺效果又類似于后者，

只是在蠅眼中不是光信號的重疊，而是神經(jīng)電信號在視中樞水平上的

疊加。因此，蒼蠅的復(fù)眼稱為“神經(jīng)重疊型復(fù)眼”。

將一只蒼蠅放在高倍解剖鏡下仔細(xì)觀察一下它的頭部，將會看到

它原來長著五只眼睛；頭頂部的三只稍小，是“單眼”；另兩只在頭

部兩側(cè)，又大又漂亮的紅色眼睛，是“復(fù)眼”，它由密密麻麻，一個

挨一個排列的六邊形和四邊形“小眼”組成的。蒼蠅的一只復(fù)眼中有

三千多只小眼。

蒼蠅的三只單眼構(gòu)造比較簡單，由珠形角膜體（光學(xué)系統(tǒng)），視

覺細(xì)胞和視神經(jīng)構(gòu)成。一般來講，單眼只能感覺光的強弱，而擔(dān)當(dāng)主

要視覺功能的是它的復(fù)眼。蒼蠅的復(fù)眼是半球形的，不能轉(zhuǎn)動，而是

靠脖子大角度的靈活轉(zhuǎn)動朝向物體，其視野可達(dá)到360度。蠅眼能夠

分辨天空中的偏振光，還能看到紫外光。

蠅復(fù)眼的空間分辨率比人眼低，景物的細(xì)節(jié)沒有人眼看得清楚。

但蠅眼卻有比人眼要高得多的時間分辨率。人眼要0.05秒鐘才能看

清楚物體的輪廓，而蠅復(fù)眼只要0.01秒就夠了。因此，深入研究蒼

蠅的跟蹤本領(lǐng)的機理，為研制軍事上的跟蹤，制導(dǎo)技術(shù)提供了有益的

幫助。高能物理的研究中，一個重要的課題是最高能宇宙射線成分及

其起源的研究。這項研究借助于人造的高能加帶器是無能為力的，只

能在自然環(huán)境中進行。然而，由于視野的限制，探測到這種最高能宇

宙射線的幾率很小。一些科學(xué)家就開始模仿蠅復(fù)眼中小眼的排列及其

光學(xué)特性，設(shè)計并安裝了命名為“蠅眼”的探測系統(tǒng)。整個系統(tǒng)共有

67個直徑為1.5米的反射鏡，分布在一座山上，每個反射鏡的焦平

面上裝有12至14個光電倍增管。每個光電倍增管的功能均相當(dāng)于復(fù)

眼中的一個小眼，是一個獨立的探測單元，各有其自身的電子通道來

記錄接收信號的時間和強度，從而探測并記錄天空宇宙射線產(chǎn)生的空

氣簇射火球。整個系統(tǒng)中共有880個小眼，相互連接，其視野足以監(jiān)

視整個天空。這種新的設(shè)計使探測器的速率提高了十倍。同時，軍事

科研部門模仿蠅眼設(shè)計成的“多元相陣蠅眼雷達(dá)”，可以監(jiān)視整個天

空的飛行物。

蒼蠅復(fù)眼有著三千多只小眼，如果把照相機的鏡頭換上剝離下來

的蠅眼角膜的話，可照出上千個相同的像。因此，人們根據(jù)蠅眼光學(xué)

系統(tǒng)的這種結(jié)構(gòu)和功能的特點，研制出一種具有特殊用途的新型光學(xué)

元件，叫做“蠅眼透鏡”。它是用很多塊小的光學(xué)透鏡或自聚焦玻璃

纖維透鏡，按蠅眼小眼的角膜晶體排列方式構(gòu)成的。用蠅眼照相機對

同一景物照相，一次能照出多個相同的像。用這種照相機進行印刷制

版和復(fù)制微小的集成電路，工效和質(zhì)量都可大大提高。

德國麥克斯普蘭克研究所有一個由動物學(xué)家，電學(xué)工程師，物理

學(xué)家和數(shù)學(xué)家組成的研究小組專門研究一種甲蟲的眼睛，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這

種甲蟲是根據(jù)目標(biāo)從它復(fù)眼的一點移動到另一點所需要的時間，來測

量它自己的速度?？茖W(xué)家們就模仿這種甲蟲的測速原理，在飛機頭部

外設(shè)置一個光電管，而在機尾處再放一個光電管，兩個光電管都連接

到計算機上，結(jié)果就制成了飛機速度指示器。

圖2

圖2：蠅的復(fù)眼

|相關(guān)聯(lián)接：

可讓智怩武器要聰明的“仿女眼”

下一代智惚武器可犍利用仿制的昆蟲復(fù)眼耒看到目標(biāo)。

受蒼蠅和其他昆蟲的復(fù)眼系瘍啟發(fā)，美國瓜所大學(xué)和研究所的研

究人員正在研制用于智惚武器的仿幺眼。在佛羅里達(dá)上學(xué)，由旻國國

防郎裔恐研究必劃局資助的“皮物視覺稼合系統(tǒng)”的中芯的容是，杷

稱作“%3篩”的裝置用于視寬用的。

潁導(dǎo)接項司的著名材料科學(xué)我工程學(xué)敖梭保羅,霍洛韋說/“我

們社名，利用這一概念犍使智犍武器或腿咧。”霍洛布認(rèn)名，冬冬的

智犍武器做磕折射究學(xué)系瘍或者使先偏斜的透銳聚免目標(biāo)。得到的囹

僚就像逋逑矍逐鈍看到的一咎，即目標(biāo)儲晰，但是黨全看系見周陽的

盤象。送修礙武器幡確瞄灌移劭同標(biāo)，也修礙武器對抗閃先我其他不

擾的惚力。此外，折射系瘍國名使用機弒系疫移劭速就來看清目標(biāo)而

簌壹。額外的變量需要更，的推述劑我更大體積，液而使鼠冷槽加。

霍洛市所潁導(dǎo)的由工程師和物理學(xué)家娘戚的小姐所送婚的替代

辦法是像磕彷射先學(xué)，即利用干擾致應(yīng)使憲筱射向不同方向，而系是

使光彼偏曲。他們的這一技術(shù)構(gòu)想杷萬世紀(jì)的物理學(xué)家奧哈斯丁?雷

尚存的發(fā)咧與現(xiàn)代對昆蟲眼睛工作機理的私擁融合在一起。

弟雷尚爾發(fā)明了布雷曲余波帶片,也稱作布雷尚爾,這種透

就利用透明和系透明材料的同芯圖使先或幺衍射，形感先束邊獴■聚魚

的先依。病很多年里，布雷尚存速被鼠為燈塔上的普逋裝置。布雷附

爾及其同事改述了波帶片，用一系列軟精確今隔，雙而惚槽穆先欲聚

重質(zhì)量的乳取代透闞球。釜級自嘯就發(fā)闞了稱作“先不篩”的方阻裝

置，便是它們一般用于/%和其他可見先椿“工外的電磁藕射。

昆蟲實驗室：

在野外用昆蟲網(wǎng)輔梃一些睛蜓、蒼蠅、蝗蟲,將他們漫在隨幡中，

等它們死亡后，數(shù)在解劇鈍下伶佃現(xiàn)察昆蟲的復(fù)眼，不根據(jù)所看到的

秸累徐版簡囹。

2.昆蟲的觸角與生物天線

翻開近期出版的韋伯斯特大辭典，對“天線”的英文字記載了兩

個詞義⑴節(jié)肢動物頭部一對可活動的感覺器官；（2）發(fā)射或接收無線

電波的金屬裝置。這個詞對昆蟲來講稱為“觸角”，而在無線電發(fā)明

之后,通常又會使帶二根金屬桿的作為接收天線，因而也模擬地利用

了這個詞義作為技術(shù)裝置的名稱。

大家很清楚,無線電天線是用于發(fā)射或接收無線電波的裝置，昆蟲

的觸角是一種物理和化學(xué)刺激的感覺器，兩者似乎毫無共同之處。然

而，美國學(xué)者卡倫漢根據(jù)幾十年的研究，發(fā)現(xiàn)昆蟲觸角感覺器的形態(tài)，

感覺毛的排列以及尺寸大小之比例，卻與目前無線電天線技術(shù)中各種

天線極為相似,非常有趣。特別耐人尋味的是昆蟲的各種奇異形狀的

感覺器，可以在現(xiàn)今天線設(shè)計手冊找到它的副本。

天線用金屬或金屬導(dǎo)線制成是大家所熟悉的，此外,天線也可由低

介電常數(shù)的介質(zhì)材料做成，稱為介質(zhì)天線。介電常數(shù)約為2.5-4.0,

可以認(rèn)為是低介電常數(shù)的介質(zhì)，恰巧符合構(gòu)成介質(zhì)天線的要求，所以

說昆蟲的觸角相似于介質(zhì)天線，并不言過其實。

這里順便說一下,在天線技術(shù)里,導(dǎo)體天線與介質(zhì)天線是兩種類型,

但有相似之處，在技術(shù)上稱之謂等效關(guān)系，因此對于昆蟲觸角的介質(zhì)

天線，可以用導(dǎo)體天線來等效.那未昆蟲觸角的尺寸大小，口徑與天

線的關(guān)系怎樣呢？

大家知道，天線具有方向性質(zhì)，要得到良好的方向特性必須適當(dāng)

地選擇天線的幾何形狀和尺寸。昆蟲觸角的介質(zhì)天線，往往是長度小

于兩個波長，而且設(shè)計得很好，具有良好的方向特性的錐形天線，真

是十分奇妙。昆蟲的毛形感覺器一般長6-160微米，錐形感覺器一

般長2-8微米，在前面說過，昆蟲觸角上的感覺毛和相當(dāng)于諧振器，

一般在1/2-1/4波長上諧振，由此可以推測，昆蟲接收遠(yuǎn)紅外的波長

為1-30微米和中近紅外范圍，這與昆蟲信息素分子所發(fā)射的遠(yuǎn)紅外

范圍也是完全相吻合。

觸角感覺器的外形特征是錐形化。此外普遍呈彎曲形狀。從天線

技術(shù)而言，彎曲的程度和位置，是改變天線方向特性的一種方法，象

我們電視機用的羊角天線那樣，通過改變天線的角度和位置，獲得滿

意的接收效果。當(dāng)進一步觀察感覺器的表面時，可以發(fā)現(xiàn)，它具有光

滑，等角，波化，螺旋形和溝道型等特點，這些表面的不同結(jié)構(gòu)有助

于改變昆蟲介質(zhì)天線接收或者發(fā)射和能力。

感覺器的天線陣對諧振或吸收氣體分子的電磁波能量也許還有更

重要的意義。目前僅僅從觸角的外部特征作了一些研究，尚未涉及

到內(nèi)部細(xì)胞和受體部位的密碼信息?？傊瑢τ|角形態(tài)科學(xué)的研究

將會給其它科學(xué)帶來啟示；例如發(fā)現(xiàn)一種玉米穗形表面結(jié)構(gòu)的感覺

器，目前天線設(shè)計中還不曾有過這類設(shè)計，而這種仿生型的天線也一

定會在不遠(yuǎn)將來出現(xiàn)。

圖3

圖3-1蛾子的羽狀觸角；3-2絲狀觸角;

3-3膝狀觸角；3-4鯉狀觸角

相關(guān)聯(lián)接:

“超級耳”的竊聽器

在皮物界，人耳聽覺的靈敏度開素是轅裔的。人耳聽覺范閱中量

靈敏的區(qū)域依在M”至3a力林端之間。勉而密或劭物，雖勉聽覺器

官極其微小，和其/極富的靈敏盛。

在劭物界，就獸是昆蟲的聽覺素為靈敏。而在昆蟲界中聽覺景靈

敏就兵是蝗蟲了。它的耳系市三個梆今，第一部今是衣衣腹群第一節(jié)

的兩側(cè)，外表彖是岑用彬的鼓膜器，里面/取接著一個由許多特殊感

覺佃胞俎氟的密勒氏器官。這個器官/一條聽神經(jīng)徹中柩神經(jīng)祭疙相

聯(lián)逋，用于杷聲音產(chǎn)皮的神經(jīng)沖劭傳遞.到胎。第二群今是觸角上的一

種“江氏聽覺器”，依于觸角的第二節(jié)。第三部今則是聽覺毛，是一

種佃衣的毛，基郡都有感覺佃胞，可將它所感覺到的聲波被初傳遨到

中柩神經(jīng)。許多昆蟲都有送種聽覺毛。又電蚊3的聽覺也是十臺驚人,

它犍靜覺察節(jié)米外另一見蚊各的嗡嗡聲。它的聽覺器官是女在吳群的

兩根觸角上。

人類研究劭物界的各種聽覺系疣，其W要目的是模仿它而制造出

更靈敏的收聽系統(tǒng)。旻為一家公司開發(fā)出一種名叫“弱怒耳”的窈聽

器，它就像矍逐銳一告，惚窈聽到近/比來外建筑物的的集話式聲音。

送種窈聽器奴使用二節(jié)5號電，所播出的聲音達(dá)5。今貝。這類超怒

耳在破嚓右偵察時旅帝市用。

科普知識：

7.觸角的幺衣住置，昆蟲的靈部/兩根?！疤戾X”一曲的須，叫做觸

角，形技各異，十今奇特。由于昆蟲種類、僧別左同，它們觸角的衣

短、相佃我彬狀各左相同。觸角一般今為M上節(jié)，透摟觸角竄基郡的

一節(jié)簌短簌粗，用來支撐上面兩節(jié)的活劭，形波和作用像樹葉的葉柄

一咎，叫柄節(jié)。逡接它上面的第2節(jié)簇須而短，叫粳節(jié)。第M節(jié)更佃，

可合者許，小短節(jié)，由幾個到幾十公系等，位在同一種向一般市⑥茶

的熬舟，疫稱鞭節(jié)。

2觸角的作用，觸角是昆蟲童要的感覺器官，i要司嗅覺勿觸覺作用，

密的迷嗡聽覺作用，可“工蹄勁昆蟲迷行逋訊寐絡(luò)、導(dǎo)寬異心、導(dǎo)找食

物和送落產(chǎn)卵場所等活劭。逋辛昆蟲總是在左右上下不停也橙劭觸

角，腸像兩根天依或雷達(dá)時刻或接受電波我追嫁目標(biāo)。出為觸角上市

許多感寬器令嗅覺器，與觸角穹內(nèi)的許多感覺神經(jīng)未褶相it,又直接

與中柩神經(jīng)透網(wǎng)，旅辛靈敏，嶷犍感觸物體、感覺氣流，又惚嗅到各

種土珠，甚至是逐質(zhì)離散或出耒的。密受到外界刺激后，中樞神經(jīng)便

可支配昆蟲遂行各種活劭。電二化螟的觸角,可憑借水稻的土臉剌激

導(dǎo)找到它的食物水稻，萊為蝶的觸角可根據(jù)接受到的每各油氣垛很快

發(fā)理它的食物十生蘢科植物。嗅覺量靈敏的是印第安用亮蛾，惚以〃

牛來自外的地方察覺刎配偶的心外激素。有些股蜂的觸角可憑借害蟲

體上散發(fā)出的檄箱叁外筱，源確無篌地披導(dǎo)到解在作物或樹木莖書■中

的寄：。對于票蜒足蟲，觸角迷市其他作用，例電水幺的仰螺在仰泳

時，將?觸角展齊密華衡身體的作用「水龜蟲用觸角蹄勁呼吸。

昆蟲實驗室:

在顯微鈍下現(xiàn)察“工下送蜒昆蟲，并檢出它們的各種形狀、節(jié)熬。

賽斯、蝴蝶、蚊各、金色各、蛾各、螞蟻。

動腦筋：

胎累以螞蟻巢穴中取出一個螞蟻，蟻后將它的觸角全梆嚼去，善

致人廨先的巢穴中，你補為會發(fā)幺什么現(xiàn)象7

3.蜜蜂的超順磁鐵與導(dǎo)航

在許多生物體內(nèi)，包括人類在內(nèi)，其體內(nèi)都存在有感應(yīng)地球磁場

的細(xì)胞，這些細(xì)胞均曾被發(fā)現(xiàn)帶有順磁性顆粒，這些顆粒由氧化鐵組

成，被認(rèn)為是感覺地球磁場，用以辨別方向?？茖W(xué)家過去曾猜測，生

物體內(nèi)必定含有某些磁性物質(zhì)，而該物質(zhì)因受到地球磁場的影響，因

此生物的行為，應(yīng)該受磁場感應(yīng)的很大影響。我們早就知道候鳥及鞋

魚每年長距離的遷徒，不論天候陰晴都能依循固定的路線進行，現(xiàn)在

看來很可能是其體內(nèi)的某種磁性物質(zhì)與地球磁場為“路標(biāo)”有很大的

關(guān)聯(lián)。

蜜蜂是有方向感的生物，眾多科學(xué)家認(rèn)為影響蜜蜂行為的最重要

因素是日照方向，利用偏振光進行定向。現(xiàn)在有人發(fā)現(xiàn)工蜂腹部的滋

養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)含有平均約8粒，直徑非常小的磁鐵顆粒，而每顆粒子內(nèi)含

有8500個超順磁粒子，每粒超順磁粒子的直徑大小平均是7.5毫微

米。工蜂體內(nèi)的滋養(yǎng)細(xì)胞是唯一含有磁鐵顆粒的細(xì)胞；一些神經(jīng)元的

未端與滋養(yǎng)細(xì)胞相連，這些神經(jīng)元連接于腹部神經(jīng)索。因此，推測這

些帶有磁鐵性的細(xì)胞確可影響蜜蜂的神經(jīng)系統(tǒng)，而引導(dǎo)蜜蜂的飛行。

科學(xué)家們曾觀察到，蜜蜂喜歡“南北座向”的筑巢方式，似乎跟

超順磁鐵有些關(guān)系。如果我們在工蜂身上綁上磁鐵，當(dāng)然是很小很小

一塊磁鐵，再將它們釋放于數(shù)公里外，結(jié)果蜜蜂回巢的判斷力受到干

擾，無法正常地返回蜂巢。那么蜜蜂體內(nèi)的超順磁鐵如何來引導(dǎo)它們

定向的呢？如果超順磁粒子受到外加磁場的影響而互相吸引，那么含

有超順磁粒子的磁鐵顆粒結(jié)構(gòu)就會收縮在一起;反之,如果互相排斥，

磁鐵顆粒則膨脹。這些超順磁粒子的排列方式所造成的收縮或膨脹，

細(xì)胞就會將這些信號通過神經(jīng)元傳送至腦部，進行方向的辨別。生物

體內(nèi)的這種細(xì)胞內(nèi)指南針式的導(dǎo)航系統(tǒng)可能在許多生物中都存在，但

在軍事和民航的導(dǎo)航系統(tǒng)中就顯得非常重要。

圖4

圖4-1蜜蜂采蜜；4-2蜂箱

科普知識：

蜜蜂的產(chǎn)品

蜜蜂的產(chǎn)品主要蜂蜜、殳漿、蜂蠟、蜂胺、蜂劣等。

蜂蜜，是蜜蜂族植物上束來的先蜜或今法物，經(jīng)過特殊物質(zhì)加工、

釀制、混合不賅落于蜂巢中的一種甜物質(zhì)。

7.蜂蜜，眼制蜂蜜的次要原斜束源小先蜜，其次是蜜露和甘露。無蜜

是楨物趨治蜜膜的今泌物，蜜露是蘢外蜜臊的今泌物/甘露更要是相

帽蟲、個殼蟲、葉蟬、木虱等同翅用昆蟲排泄于楨物表面的含楣代鍬

產(chǎn)物。,蜂蜜的今類/要按蜜蜂采集的蜜源植物種類劃合，合名單先

蜜我混合蜜（節(jié)花蜜、集花蜜）o各種單先蜜又“工楨物名繇今名柑桔

蜜、荔枝蜜、龍眼蜜等。蜂蜜的；要鼠今，蜂蜜中立要感今是葡萄糖

和累楣，豹占蜂蜜總量把一切切其次是水今，&16-25%；覆策金堂

居第三假，系爰過5%。此外，迷含有少量的麥芽糖與其他二糖、多

糖、粗蛋白、礦物質(zhì)、攢幺素、酸類、海、色素我芳看物質(zhì)。

2W漿，蜂殳漿是蜂殳幼蟲整公發(fā)育期的碓一食物，由工蜂屬郎的咽

下脾今泌，類沁本嘀軋劭物的乳汁，所“4又稱蜂乳。名乳白色至淡黃

色，彬他肥油，礫酸澀略帶洋麻，是一種富恐營養(yǎng)滋新品。羅馬大木

敖皇府十二世曹一次癡壹，醫(yī)皮給他服用蜂殳漿，竟很快恢復(fù)

了健康；病愈后，他在7碗用國際養(yǎng)蜂會衩的演餅中，穆倜了蜂W漿

的作用。我國養(yǎng)蜂歷史悠久，蜂產(chǎn)品犍槽還人體健康一說早衣民間流

傳，的女南夕慈氏族中就/“蜂啕惚治節(jié)痛”的傳說，“蜂啕”，

就是指蜂殳漿。蜂支架的：要成今，水今，65—6^%,蛋白質(zhì)/11—14%,

碳水化合物「必一77%,脂類，6%,礦物質(zhì)，0.7—0X2%,其余物質(zhì),

2.34—3.00%o

M蜂卷拓，是蜜蜂族植物上采集卷為后彬朗的蘢將團。蜜蜂在采集的

先將中加入了一些蘢蜜和唾液，“4使荒藥稻集氏團。蜂龍將我楨物先

勒、的次要我臺相同，只是蜂蘢勒、的含糖量我富，兩老的可供食用我噴

用。自若“，妻，人們就知道利用蘢藥遂行食療我旻容。我國是應(yīng)用蘢

將轅早的國家，早點兩千多耳嗡的《神家洋草經(jīng)》中就祀載了若儒先

拓，列為上品。明代港時珍的《洋草斜目》和載:“極蘢和白糖斗戚

林飾，食之其植”o蘢卷的主要化學(xué)我臺//簌上量的蛋白質(zhì)、游離

鼠基薇、楣類物質(zhì)總及掖皮素、脂類物質(zhì)、微量無素、激素等多種物

質(zhì)。

萬花筒：

昆蟲S戰(zhàn)爭

〃世紀(jì)，英國為王理麥德一世率潁上軍攻打耶路撤率若減讓達(dá)

克時，遇到守軍的耕死抵抗。由于減磕窩陡，守軍居布臨下，用投槍、

存簫等祖我了密集的火力網(wǎng)，使英軍在減千寸步難逃，死傷十今慘變。

正咨理圭德一世苞減久攻北破而著急時，一只蜜蜂也到了他的手上，

猴混地嚶了一下。成著一陣銘芯的疼痛使他花中一劭，一個神秘的攻

減計劃衣其靦陳形版,，但宜即命令士兵去收集蜂箱。士兵們杷枚集到

的蜂箱遂公數(shù)到擲石器上，一箱箱的蜜蜂成著擲石器的彈力，越逑減

磕，苗刎了守城士兵們的中間，無熬的兵士被受剌激的蜜蜂嚶傷，4

痛難忍，一個個槍殺鼠竄，減興上頓時亂鼠一團，無法投槍數(shù)簫。英

軍乘機暨禱蜂擁而上，很快便占順了讓達(dá)克減。

相同的戰(zhàn)例在越南戰(zhàn)爭中也市運用。越南游擊隊經(jīng)帝用密林中的

野蜂對美軍遂行昆蟲戰(zhàn)，使旻軍吃了許，的苦。不過，在越南運用的

系是蜜蜂，而是一些馬蜂。

4.知了的發(fā)音構(gòu)造與音響

夏日的蟬聲令人討厭,其中叫聲最響的蟬要算是澳大利亞蟬。該蟬

所發(fā)出的叫聲，頻率達(dá)4.3千赫，在一米范圍內(nèi)達(dá)100分貝，其音量

和強度類似于人類所發(fā)出的驚叫聲。然而這種雄蟬并不單獨唱歌，而

是數(shù)十只及乃至數(shù)百只雄蟬一起齊聲唱歌。

蟬是吸食植物漿汁的昆蟲，體長有的只有10毫米短，最大的競

有100毫米長。雌蟬將卵產(chǎn)于植物的莖桿或樹中，其后，新孵出的幼

蟲爬到地面并鉆入地下，尋找植物根部取其汁液。其整個幼蟲生長期，

它們一直都留在地下，幼蟲生長期可持續(xù)多年。當(dāng)其幼蟲破土而出時，

它們便蛻皮而成為有翅成蟲，成蟲僅能存活幾周時間。在這段時間里，

雄蟬盡情高歌，以吸引雌蟬。

雄蟬會發(fā)出如此響亮的叫聲，關(guān)鍵在于它的發(fā)聲結(jié)構(gòu)。它的主要

發(fā)聲器官是一對半球形鼓室，即鼓膜結(jié)構(gòu)，位于蟬的腹部兩側(cè)。這兩

個富有彈性的共鳴器官表面都有一排突出狀肋。這些肋相互間為彈性

連接。附在每塊卵圓形鼓室板上的是一大塊肌肉，肌肉收縮便會使

半球形鼓室變形，發(fā)出聲脈沖。由于這兩塊鼓室肌分別以240赫茲的

頻率交替收縮，因而由鼓室發(fā)生的聲音具有一種240赫茲的變調(diào)。蟬

腹部內(nèi)有一氣囊，腹部表面有一對薄薄的耳鼓，像我們常見的喇叭。

當(dāng)然，蟬腹部的氣囊和耳鼓不只是直接將聲音向外播放，它們還可保

持交配通訊的質(zhì)量。如果我們把現(xiàn)代的音響和它在功率上來作比較

的話，一般家里的音響設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如蟬所發(fā)出的功率。

圖5

圖5：蟬

科普知識:

蟬的取食別具一格，劣它杷吸管狀的嘴刺迷楨物的枝本中時，

會吐出含/消化誨的唾液，破壞植物的佃胞座，便于自己吸取養(yǎng)今，

送咨會造跳植物的傷口或黃荽縮，總至引起植物的死亡，因此蟬也是

一種農(nóng)業(yè)上的害蟲。

嬋一般用產(chǎn)卵瓣切開植物的表皮，善將卯產(chǎn)在表皮的，卯孵化

后就鉆入土中逑冬。稗第二年的彖夏之余，雨水過后，就鉆出土面，

能上樹枝遂行蛭皮。蛭下的皮就是著名的小崎，蟬就。

蜂在老代是作名吉祥、富雅的象征。經(jīng)帝將?去雕版的蟬激在身上，

有時也將它作為一種殉棄品數(shù)人死者的口中,祈求死者惚順利地介入

天堂。在宋代，河南開蜀一帶每年正用迷要過蟬節(jié)。

萬花筒:

在美國，/一種被稱作“/7耳蟬”的昆蟲。這種蜂為此美洲獨市,

叁眼睛、黃腿、個殺簌上、皮命周期衣達(dá)/7年。

自右步不起，旻出就/這種蜂出現(xiàn)的祀桑，每/7耳稱為“一代”。

旻周東郡/5小時的噪音水華，將?國蟬災(zāi)的襲擊而急劇上升。據(jù)恚，

蜂所發(fā)心的單倜的“知了”聲，實際是雄蟬的“嘉愛之歌”。每只雄

蟬的“求愛之歌”聲音之上，足市勿臺貝至/“今貝，相劣于一個沌

率或劭機或一臺嚼草機的聲音。以*5用修升能的6公星期里，專家他

希華為每公頃土地上就會市M萬只至M。乃只叫同時"合唱”。

系逑，也有不少美國人繇用他們的嘴唇，等稗弟送些小昆蟲的人

侵。蟬，系奴是鳥類、狗等劭物的可口食物，也是很多旻國人的姜珠

毒^品。

很多姜國人稱，蟬全身都是蛋白質(zhì)，沒有脂肪，管泰價值很富，

而且，蟬的珠道就像里累仁一咎，林救了。迷有四事豬梃出了一修要

價M姜無的蟬套餐必刻,將?蟬莪上面將、下鍋油炸，配包白酒、黃

油介意備。

昆蟲實驗室：

在捕捉到的蟬放在解剖鏡下，仔細(xì)觀察它們腹面的發(fā)音構(gòu)造，同

時多觀察幾個標(biāo)本，看看雌雄的腹面有什么不同。

三、昆蟲的信息素與作用

1.蛾子的信息素

自十九世紀(jì)開始，昆蟲學(xué)家就對昆蟲怎么會尋找到配偶的問題感

到極大的興趣。他們把雌蛾關(guān)在一個小鐵絲籠里，放在農(nóng)田里，結(jié)果

在晚間就有許多雄蛾飛往小鐵絲籠，并圍著小籠飛。然后，他們再把

雌蛾放在密封的小紙盒里，同樣放在田間，但卻沒有一個雄蛾會飛過

來。最妙的是他們把雌蛾研碎，放在一片紙上，在晚間仍然有許多雄

蛾向涂有雌蛾殘體的紙片飛來。早期的昆蟲學(xué)家就推測昆蟲可能是采

用化學(xué)氣味信號進行通訊的。事隔百年，才由德國化學(xué)家布特納德

(A.Butenandt)從五十萬頭雌性家蠶腹端的溶劑粗提物中分離和鑒

定出第一個昆蟲交配化學(xué)通訊氣味物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，先后竟化了二十

年的時間。這種由同種個體釋放并引起同種其它個體行為反應(yīng)的化學(xué)

物質(zhì)稱為"信息素"(Pheromone)。這個定義是由卡爾生等(P.KarIson)

提出來的。這個英語術(shù)語取自希臘語“Pherein"(運載之意)和

“Hormone"(興奮之意)的組合。

在靜靜的夜晚，棲息于作物葉片上的雌蛾會抬起腹部，伸出位于

腹部的腺體，釋放一種求愛的氣味物質(zhì)至空間，此時彷徨而隨意飛行

的雄蛾則不斷地擺動位于頭部的一對觸角，尋求配偶體，一旦雄蛾嗅

到雌蛾所釋放的求愛氣味物質(zhì)，就會循著這種氣味的氣跡，找到雌蛾。

中國科學(xué)院上海昆蟲研究所杜家緯教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在十五年前，

就利用痕量化學(xué)結(jié)構(gòu)分析技術(shù)剖析了十多種農(nóng)業(yè)害蟲的化學(xué)通訊語

言，例如危害水稻的三化螟，由雌蛾腹端釋放由三種極微量化合物所

組成的通訊系統(tǒng)來招引雄蛾。又如，嚴(yán)重危害我國三北防護林楊樹的

楊樹透翅蛾，雌蛾釋放僅一種化學(xué)氣味物質(zhì)，有意思的是雌蛾釋放的

化學(xué)通訊系統(tǒng)，要求幾個化學(xué)組分有精確的比例。好像是無線電通訊

一樣，頻率要對準(zhǔn)，不然接收不到信號。

科學(xué)家們把昆蟲的化學(xué)語言翻譯清楚后，就人工模擬合成了這些

氣味物質(zhì),并把這些氣味化合物調(diào)配得像雌蛾釋放出來的化學(xué)語言一

樣，隨后把這些人工配制的化學(xué)語言加到硅橡皮塞中去，利用溶劑把

這些化合物滲透到橡皮內(nèi)部,這樣就可以使這些氣味物質(zhì)均勻地從橡

皮表面釋放出來,完全模仿得像個真正的雌蛾在釋放它的化學(xué)語言一

樣?？茖W(xué)家們通常把這種橡皮塞稱作“信息素誘芯”。如果在害蟲發(fā)

生期的一個晚間，把這種人工模仿的信息素誘芯放到農(nóng)田中去，你就

會發(fā)現(xiàn)大批的雄蛾會一個接一個地向這個人工誘芯飛來。當(dāng)然，如果

在誘芯下面放置一個水盆，這些害蟲就會落水而死。

怎樣將這些人工化學(xué)語言用到農(nóng)林害蟲的防治中去呢？他們首

先試驗和研究的第一種技術(shù)是“大量誘殺或大量誘捕法”。這種技術(shù)

就是在田間設(shè)置大量置有人工模擬誘芯的誘捕器來誘殺雄蛾,他們利

用這種技術(shù)防治三北防護林中的重要害蟲楊樹透翅蛾獲得完全成功。

第二種技術(shù)是迷向法。如果在一間沒有光線的房間里，灑上一種

香水，房間里充滿了這種香水氣味，隨后你能靠你的鼻子來找到裝滿

香水的小瓶嗎？回答是不可能的。因為在充滿香水氣味的環(huán)境中，鼻

子是無法區(qū)別從香水瓶中散發(fā)出來的香味。科學(xué)家們利用這種嗅覺的

迷惑作用，設(shè)想在田間釋放大量的這種人工模擬的信息素氣味，那未

雄蛾一定找不到雌蛾了。事實也是如此。美國就用飛機大量噴灑一種

微型毛細(xì)管氣味釋放器到棉花田中，成千上萬根這種微型釋放器在棉

花田中釋放人工模擬的氣味，擾亂了雄蛾的尋找雌蛾的能力，切斷了

雌雄交配的通訊，達(dá)到了防治害蟲的目的。

第三種技術(shù)是將信息素誘芯與其它生物技術(shù)聯(lián)合使用的技術(shù)。科

學(xué)家們設(shè)想如果能把雄蛾誘來,讓它接觸昆蟲病毒或化學(xué)不育劑而返

回田間，這些雄蛾會將所攜帶的病毒通過交配傳給下一代，造成整個

種群得病死亡。如果讓它接觸化學(xué)不育劑而使它成為不育個體，返回

田間后通過交配會使下一代不育，這樣害蟲的數(shù)量就會大量下降。

中國科學(xué)院上海昆蟲研究所杜家緯教授等還通過仔細(xì)的交配行為

觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)雄蛾找到雌蛾后，雄蛾就會撒開位于腹端的味刷。這是

為什么呢？通過研究發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲雄蛾所釋放的多種氣味物質(zhì)都有它

的特定行為通訊含意。一種醇類氣味物質(zhì)是對同種雄蛾的飛行定向起

抑制作用，似乎它要告訴其它雄性同伙“我已找到女朋友了，你們再

也不要打擾我們”了。雄蛾同時還釋放另一種酸類氣味物質(zhì)來要求雌

蛾停止求偶，似乎雄蛾要求雌蛾不再發(fā)求愛信號，那么雄蛾釋放的這

些微量化學(xué)氣味物質(zhì)有什么用處呢？

他們的模擬試驗表明，在田間噴灑對雄蛾飛行起抑制作用的人工

合成化合物，就能使雄蛾定向飛行受到抑制而起到防治害蟲的作用。

如果在田間噴灑干擾雌蛾求偶的人工合成物也能使田間的雌雄間交

配受到干擾而達(dá)到防治效果。目前，他們正在進一步研究能實際使用

的劑型和施用技術(shù)，不久就能在害蟲防治中使用。

圖6

圖6-1棉鈴蟲；6-2誘芯；6-3三角形誘捕器

科普知識：

1,蛾丹與蝴蝶的區(qū)別,

蝴蝶與蛾3都隸屬于鱗翅同，便兩者之間是市差別的，蝴蝶的觸

角的同榴缽狀，一般白人活劭，而蛾各的觸角的同狗毛狀，一般在笈

間活劭。同時，蛾3市很穆的凝憲仁，也蛾打火就是一個典型例3。

2蛾3的一女「

蛾各的一旅要經(jīng)過.3小時期,卵、幼蟲、蛹我鼠蟲。

卯期,蛾各的那多種多咎，顆色也千奇節(jié)槍，有將叁色的，/淡

綠色的，有乳白色的，迷有黃包的，彬狀有衣本狀，有圖彬，有卯彬，

有些卯上市卷故，市/有本技。

/岐卯產(chǎn)在植物葉片的正面，//卵產(chǎn)在葉片的背面，迷有/卯

產(chǎn)在植物的樹皮里。

幼蟲期,蛾各在幼蟲時期的模存比簌丑胸，讓人害幗，人們有稱

之苞毛毛蟲。它們的身體上市時是滿衣衣的毛剌，或老具有鮮槍的色

熱。這時它們苞滿足自己身體幺衣的需要，耕余取食楨物的葉片、莖

桿我豬累實，所“工在這一階段，它們是我們?nèi)祟惖囊蝗撕οx。一旦它

們吃飽唱足，就會變得越來越懶，雙而逃人另一小幺衣階段。

蛹期,在這一階段是它們相對簌老實的時期，系史系唱，身體的

表面彬版一層堅硬的外殼，逋這柩液或吐出的絲將自己囪范在植物

上。這時它們的身體里面卻衣發(fā)幺很大的變化，直到嘴一天，外克裂

開一條健，一只衣著漂亮的翅膀、具市大條腿的蛾各狗化也索。

境蟲期，這是蛾各一幺中景美渴的階段，也是它皮金秸束的時期。

這一時期，它改變了它的菜播，用它特有的喉管式的嘴，吸取先蜜或

其它汁液，鼾克營參。雄檻系新地上下翩翩起有，喔引瞳仁與它共度

良甯，一旦競鼠值務(wù)，雄僧很快就會死去，而唾心就會等我一公逶合

它孩3取食、而且簌名安全的地方產(chǎn)下它們受情的秸晶，，卯。

蛾丹的一女是姜漏的，也是短皙的。它的壽命一般苞一年左右。

每名冬考未修，它們就會死去，俚是它們的卯我蛹枷犍抵抗尹寒，t

逑災(zāi)難，使幺命左斷地延掾下去。

M蛾3的取食方法，

蛾3的取食比簌特別，在幼蟲階段，它的嘴是咀嚼式的，：要咬

食植物的葉片、莖杵我果實。而在我蟲階段，它的嘴是虹吸式的，就

彖一根唳管，支要喉取楨物的先蜜、今泌的汁液，有收蛾各票至吸取

劭物裹便中的葉水。一幺之中，要經(jīng)歷兩種旅同的取食逑程，送癥劭

物界中是雅帝罕見的。

萬花筒:

在自修界中/一種蛾各，叫姑葉蛾。它的嘯、后翅膀的賴也就胎

同一初站死的樹葉，更眇的是在翅膀中間迷有一本模物的葉膿，劣它

在樹枝上休息時，就電同一袍姑葉女在樹枝上。

動腦筋：

站葉蛾為何要有送咨的裝飾7它的作用是什么7人類惚借罄送

種方式運用衣哪些方面7

2.白蟻的路途標(biāo)記信息素

日常生活中，經(jīng)?？梢钥吹桨紫佋诎崾?，齊心協(xié)力，一絲不茍。

這些白蟻跑那么遠(yuǎn)，能找回家嗎？這是小孩常問的問題。很多家長都

會這樣親切地回答孩子：“他們很聽話，跟著爸爸媽媽走，不亂跑，

不會迷路的”。事實上，白蟻是一種社會性昆蟲，它的化學(xué)通訊系統(tǒng)

已達(dá)到非常發(fā)達(dá)的程度。白蟻在外出覓食時，總是沿途從腹端腺體中

分泌和撒放一種氣味物質(zhì)作標(biāo)記，好像它們到處在豎路牌，作為返回

蟻巢時識別道路而用。這種起路途標(biāo)記作用的化學(xué)信息物質(zhì)稱為“路

途標(biāo)記信息素”。每個種類的白蟻都沿途釋放它們自己的路牌標(biāo)記，

絕不會迷失路途。

你也可以做個小實驗來證明白蟻的路途標(biāo)記信息素。取一塊玻璃

板，捉些白蟻并將它們搗碎，再放少許氯仿溶劑研勻，隨后用毛筆沾

上上述氯仿勻漿物，在玻璃板上畫個圈。接著你就把幾個同一類群的

活白蟻放在玻板上，當(dāng)白蟻走上這圈后，一4"一個白蟻都沿著這個圈

在爬，從不爬到外面去。

有個問題還是要請大家想一下，科學(xué)家們研究出這些結(jié)果有什么

用呢？其實這種路途標(biāo)記信息化合物是很有用的o我們大家知道白蟻

是房屋建筑，運河大堤，橋梁，地下通訊電纜的大敵，危害性很大。

由于白蟻筑巢于彳胎摩發(fā)現(xiàn)的隱蔽處，因此白蟻防治難度很大，一般只

能進行表面性處理?，F(xiàn)在就可以把白蟻的路途標(biāo)記物質(zhì)和一些內(nèi)吸性

殺蟲劑混合，放在白蟻經(jīng)常出入處。一些白蟻沾著這些特殊藥劑，就

會把殺蟲劑帶入巢內(nèi)。由于藥劑內(nèi)混有路途標(biāo)記物質(zhì)，所以其它白蟻

也會跑到藥劑處來，甚至于把這些藥劑也搬回巢內(nèi)，引起整個蟻巢毀

滅。這可能是白蟻仿生防治的最新技術(shù)了。

圖7

圖7-1白蟻的兵蟻和工蟻；7-2白蟻蟻后；7-3螞蟻

科普知識：

白蟻和螞蟻

白蟻是一種若老的昆蟲，轅早的白蟻化石發(fā)現(xiàn)在在噩令2億多年

嘛的地層中。在昆蟲學(xué)今類上，白蟻屬等她用昆蟲，而螞蟻屬于鹿翅

用昆蟲。

一般可“4”工干幾個方面區(qū)今白蟻我螞蟻

7,以?金心上區(qū)別，白蟻主要取食木御掖的物質(zhì)、一般沒市敗落食物的

刃橫。而螞蟻食僧很廣，肉食仁或奈食仁、市賅落食物的燈悔。

2雙球緩秸拘上區(qū)別，白蟻的兵蟻我工蟻他先、多劇種類的眼睛已

退化。在活劭我取食的時候需要構(gòu)筑蟻路、蟻道或謂被、謂欲作為速

先掩護物。但螞蟻承接憲、一般郎展修筑蟻道。

8以?體型耒看螞蟻的腰是很須的，而白蟻的除介胸部差旅多相佃。

名修，它們也市相同之處——都是社會仁昆蟲，逑養(yǎng)祥棲的我活

方式，在白蟻和螞蟻的群體里都花病系同的品狼，各公品秋之間令工

咧確又聯(lián)系緊密。

昆蟲實驗室：

得網(wǎng)生察白蟻前螞蟻的形態(tài)特征，房改兩市的區(qū)別。

3.蜜蜂的信息素

一般昆蟲的語言可能只是簡單的一句話或是一個意思，例如“跟

我走”，“我是王”，而較高等的社會性昆蟲，如白蟻，螞蟻及蜜蜂等，

化學(xué)通訊的語言就比較復(fù)雜些。蜜蜂利用多種化學(xué)語言來表達(dá)告警及

防御，認(rèn)識同伴，標(biāo)識目標(biāo)，定向，抑制培育蜂王，抑制工蜂卵巢的

發(fā)育等作用。蜜蜂還會配合聲音，舞蹈在龐大的群體之間傳達(dá)各種復(fù)

雜的信息。

蜂王大顆腺分泌一種9-癸烯酸，又稱為“蜂皇質(zhì)”，2日齡的處女

王平均體內(nèi)含量為7微克，而5-10日齡含量高達(dá)108-133微克，是

一種具有強烈引誘雄蜂交配的語言。這種物質(zhì)還具有抑制工蜂卵巢發(fā)

育及培育蜂王的作用，同時促使工蜂供應(yīng)食物，引誘工蜂服侍作用。

同時，它在維持蜂群的正常運作、穩(wěn)定蜂勢上有重要作用。

工蜂的奈氏腺會分泌一種帶甜玫瑰花的香味，主要成分是香葉草

醇，橙花醇和法尼烯醇，這些物質(zhì)對穩(wěn)定分蜂群和定向飛行有很大作

用。當(dāng)采集蜂回巢找不到入口時，守衛(wèi)的工蜂就會釋放這類物質(zhì)來指

引路徑。同時，工蜂所釋放的這類化學(xué)語言還有召集工蜂及標(biāo)識的作

用。當(dāng)工蜂尋找到新巢的位置時，會用它來召集其它工蜂。當(dāng)工蜂將

螫刺腔打開露出螫針時，會釋放出一種警報素，拍動雙翅將這些警告

氣味散開，引導(dǎo)其它工蜂開始進行攻擊，并使一部分工蜂聚集在蜂巢

口處，作準(zhǔn)備攻擊姿態(tài)。這種警告物質(zhì)是異戊乙酸，蜂農(nóng)們很熟悉這

種像香蕉味的氣味。

工蜂的腳尖有一種附節(jié)腺也能分泌一種物質(zhì)于蜂箱入口，以此吸

引更多的工蜂存放這種物質(zhì)于蜂箱入口，起一種標(biāo)識蜜蜂起降的位

置，促使其它工蜂加入飛出行列。

利用蜜蜂的化學(xué)語言可以使蜂農(nóng)人為地控制蜂王的產(chǎn)卵，工蜂采

集，雄蜂交配，吸引工蜂到農(nóng)作物上，分蜂和工蜂聚集等方面的工作。

而奈氏腺的信息化合物可以用來收捕分蜂群,也可用于提高蜜蜂的授

粉效果。蜂皇質(zhì)可用于控制蜂王交配，或用于管理蜂王的生產(chǎn)。而蜜

蜂的忌避劑則可用于防蜂。

圖8

圖8-1蜜蜂巢；8-2胡蜂巢

科普知識：

自世界中市許多奇眇的現(xiàn)象，胎翻蜂的巢穴一年肉考基本恒溫。

蜂巢的群的瀛盛由蜂群的全體境員是同劇節(jié)，可“工精確刎/?。夏季

里，工蜂扁劭翅膀，向熏胸扁迷新鮮空氣，向外排出渤濕空氣。冬考

里，工蜂徭住也扁劭翅膀“4梃名巢向瀛盛。

萬花筒：

蜜蜂化石,第一個小蜜蜂化石是在波羅的海沿岸發(fā)現(xiàn)的，是一只

被密封在琥柏里的蜜蜂，雕冬上豹加比方耳。這只蜜蜂應(yīng)核是營群

體成活的。國苞在它身邊迷市另外52蜜蜂化石。送收蜜蜂祖先救命

名省琥珀蜜蜂。在德曲羅特的頁巖中也發(fā)現(xiàn)了一些蜜蜂化石（雕冬

2500F—700F*）；左法國阿基蛆笈也安現(xiàn)的蜜蜂化石雕案3700

—250040所市運些蜜蜂化石都保商相劣黨四。

動腦筋：

我一加道蜜蜂以籽時,會產(chǎn)些嘴篇戶。便馀扣遣這戶者是的何產(chǎn)

咳的嗎7用實除位嬲，畀與附科普小卷丈。

4.蠹蟲的聚集素

經(jīng)常到樹林里去休閑時，你在樹皮上可以看到一種小蠹蟲。這

類小蠹蟲屬于鞘翅目昆蟲，分布于全世界的森林樹木中，大多數(shù)種類

依賴枯立木或斷枝進行繁殖，有些種類則直接危害健康樹木。這類小

蠹蟲有個很奇怪的習(xí)性，每當(dāng)雌性小蠹蟲尋找到寄主，并品嘗佳肴時，

不會忘記朋友，得讓朋友們也來飽餐一頓。那它怎么來通知它的朋友

呢？辦法很簡單，它會從蟲糞中排出一種引誘其它個體前來聚餐的化

學(xué)氣味物質(zhì)。幾十年來，森林保護人員就大量收集這類蟲糞，并將這

些蟲糞和殺蟲劑混合涂在某些樹木上,或者將蟲糞和粘膠一起涂在樹

木上，讓大量蠹蟲來參加聚餐而一舉消滅掉。但要收集大量蟲糞也是

一件不容易的事，然后科學(xué)家們就開始對這種能召引蠹蟲聚集氣味的

物質(zhì)進行分離，鑒定和合成，第一個蠹蟲聚集素是從幾公斤的雄性加

洲五點齒小蠹的蟲糞中分離和鑒定出。近二十多年來，蠹蟲聚集素的

研究發(fā)展很快，已鑒定出近30多種小蠹蟲的聚集素。

有人就要問“既然小蠹蟲能叫朋友來聚集，如果朋友來了太多怎

么辦，能不能叫一些朋友不要來呢？小蠹蟲當(dāng)然可以做到這一點。譬

如一種云杉紅翅小蠹蟲，當(dāng)聚餐蟲數(shù)越來越多時，雄性蠹蟲就會因擁

擠而大發(fā)雷霆，發(fā)出一種聲音，刺激雌性小蠹釋放一種抗聚集的氣味

物質(zhì)，阻止其它蠹蟲前來聚餐。這種蠹蟲時而用化學(xué)語言，時而又用

聲音來表達(dá)另一種意思，這種通訊語言的混合表達(dá)，確實使生物學(xué)家

感到驚奇。為了弄清蠹蟲的化學(xué)語言和聲音語言間的相互關(guān)系，科學(xué)

家們采用特殊的錄音設(shè)備，將這種聲音錄制下來進行研究。然后用復(fù)

制的仿生聲音去刺激雌性小蠹蟲，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們?nèi)匀荒茚尫懦隹咕奂?/p>

物質(zhì)。人們從中也得到一種啟示，昆蟲的聲音通訊在昆蟲的生命周期

中也占有很重要的地位，一旦完全掌握它的奧秘，采用特殊的復(fù)制聲

音就可以來防治害蟲，你說是嗎？

圖9

圖9：蠹蟲危害狀

科普知識：

常見的蠹蟲，有長蠹、竊蠹、小蠹、粉蠹和皮蠹等昆蟲，其中前

三類昆蟲主要在木材或活樹上危害，皮蠹昆蟲主要危害皮、毛及其制

品。

蠹蟲個體較小，成蟲體長一般為2-3mm，多數(shù)一年一代，以幼蟲

越冬，翌年春天化蛹，4、5月份，蛹羽化為成蟲，成蟲交配后產(chǎn)卵，

卵期約15天，孵化的幼蟲便鉆入木材或毛皮中危害，是農(nóng)林業(yè)和毛

皮業(yè)的重要害蟲。

昆蟲實驗室:

到蘢鳥市場購買一蜒面包蟲，數(shù)在理科盒中或是陂璃瓶中，每天

用羸萊葉或是面包藥、餅干等喂食?，F(xiàn)察它電何以幼蟲變化為鼠蟲。

同時可“1用一次心核食嚼小后喂食，看它是否取食。

5.昆蟲的告警素

昆蟲種類中有一種膜翅目和等翅目的昆蟲種類，它們多數(shù)會由它

們的上顆腺,毒腺,杜氏腺或肛門腺等部位產(chǎn)生和釋放一種氣味物質(zhì),

能刺激其它社會性昆蟲的攻擊和防御行為，這種化學(xué)語言我們稱它作

“告警素”。例如一種蜜蜂工蜂的螫刺口器分泌一種異戊酸已酯，這

種物質(zhì)能刺激工蜂產(chǎn)生保衛(wèi)蜂巢的特殊行為反應(yīng)，可召集工蜂集結(jié)，

并擺出大決戰(zhàn)的架勢，劇烈擺動觸角，好似古代作戰(zhàn)時士兵用矛敲擊

盾牌時的姿態(tài)，突然所有工蜂打開毒刺，瘋狂地向入侵者發(fā)起致命一

擊。這類戰(zhàn)役一旦發(fā)生，由于工蜂到處散發(fā)這類告警素，隨即會有更

多的工蜂集結(jié)，越來越多，一場大浩劫即將開始。在非洲一帶，?？?/p>

見一種蜂，在空中聚集多得像一小決烏云，它們會突然襲擊道路上的

行人，身上被刺滿毒刺而死亡。當(dāng)?shù)厝颂貏e懼怕這種蜂。

有一種名叫金字塔蟻的工蟻一旦碰到入侵者或危險時就分泌一

種告警素，激起附近其它工蟻興奮和朝發(fā)出告警素的方向集結(jié)。嗅到

這類告警素氣味的工蟻，首先將胸部抬起，上顆張開，作鋸齒形運動，

好似一輛為避開敵人炮火的坦克。前方在戰(zhàn)斗，而這類告警素會使后

方工蟻產(chǎn)生挖掘行為，大挖壕溝，并轉(zhuǎn)移后代。真像一個集團軍在負(fù)

責(zé)防御，掩護撤退一樣。一種澳洲白蟻的兵蟻受到危險時會從其頭部

分泌出一種（X-菠烯氣味物質(zhì)以誘導(dǎo)其它兵蟻聚集和致使小動物麻

痹。

常見的害蟲一蜥蟲也會釋放告警素，它們在碰到危險時，就由腹

端兩側(cè)的一對腺體，分泌這種告警素。這種告警素的作用是告訴其它

蜥蟲“這里有危險，大家快逃命吧!其它個體一旦嗅到這類氣味,

往往會從植物葉面自己掉下來，躲避危險。哪么，科學(xué)家們所發(fā)現(xiàn)的

這種告警素，有什么用呢？既然財蟲一嗅到這種氣味，就會從葉子上

落下來?？茖W(xué)家們就設(shè)計一種用來防治財蟲的仿生技術(shù)，這種技術(shù)采

用兩部拖拉機，一輛拖拉機上裝上能向植物噴上這種告警素的氣味,

緊隨其后的一輛拖拉機裝有噴灑殺蟲劑的裝置，用殺蟲劑處理土壤表

面。這樣一來，嗅到告警素的財蟲都會自動跳到地面上來，隨后用殺

蟲劑一處理，都把這些財蟲殺死了。這種仿生技術(shù)你說妙不妙？

圖10

圖10：群居的蜥蟲

科普知識:

螞蟻和蜘蟲

螞蟻系惚喔取楨物莖杵肉的汁液，只市場蟲、介殼蟲、木虱令其

他一些昆蟲有這種洋潁。帽蟲逋逑口器吸取汁液，液中吸收氟化物笄

將?含楣的剩余物，即蜜露排出。名采集蜜露，一些螞蟻飼參各種帽蟲

和介殼蟲。螞蟻用觸角撫驥帽蟲促使它今泌蜜露，而后者，M甘情席也

配合，帽蟲提起股郡，今演出一璃蜜露。送時撫驥帽蟲的螞蟻便繇■食

蜜露。受刎擾覆的帽蟲提起腹郡，雙肝門一璃一筒臺泌蜜露，爽蜜工

蟻便吮吸支支旖漪的蜜露，落入儲金嚎廉。螞蟻和場蟲的這種關(guān)系稱

之名"共養(yǎng)關(guān)系”。

股料將蟲群的并系是外出將者的寬食工蟻，而是“束蜜”工蟻。

而且