1、LOGO普通齒蛉幼蟲的呼吸系統及呼吸行為普通齒蛉幼蟲的呼吸系統及呼吸行為n 背景 水生昆蟲的呼吸方式對其生存、繁衍有著極其重要的作用,對水生昆蟲呼吸系統結構和呼吸行為的研究較少。廣翅目昆蟲幼蟲時期主要營水生生活,多由氣管鰓呼吸,但其具體的呼吸器官結構及呼吸行為卻不甚了解。 研究的背景及意義研究的背景及意義n 意義 作者對普通齒蛉幼蟲的呼吸系統結構和呼吸行為進行了較系統的研究,旨在豐富廣翅目昆蟲的解剖學和生物學研究,也為進一步研究影響呼吸行為的因素和實施室內大規模人工“復育”提供科學依據。 研究的背景及意義研究的背景及意義研究主要內容研究主要內容u材料與方法材料與方法 在四川省樂山市大渡河內采集

2、足量在四川省樂山市大渡河內采集足量8 8齡的普通齒蛉幼蟲齡的普通齒蛉幼蟲, ,帶回實驗室后帶回實驗室后, ,選取一選取一部分放在水中備用部分放在水中備用, ,另一部分用于實驗室另一部分用于實驗室養殖至成蟲養殖至成蟲, ,根據成蟲鑒定試蟲種類。根據成蟲鑒定試蟲種類。研究主要內容研究主要內容u呼吸系統的解剖呼吸系統的解剖 將試蟲處死后置于盛水的蠟盤中將試蟲處死后置于盛水的蠟盤中, ,利利用解剖剪從肛門處分別沿背而和腹而中線用解剖剪從肛門處分別沿背而和腹而中線進行解剖進行解剖, ,再用解剖針、鑷子等將其他器再用解剖針、鑷子等將其他器官和組織剔除官和組織剔除, ,明顯露出呼吸氣管明顯露出呼吸氣管, ,

3、逐次找逐次找到各級氣管的走向和脈絡到各級氣管的走向和脈絡, ,用解剖鏡用解剖鏡( (目鏡目鏡中帶有標尺中帶有標尺) )觀察。觀察。研究主要內容研究主要內容研究主要內容研究主要內容u呼吸行為的觀察呼吸行為的觀察 分別將分別將2020頭齒蛉和魚蛉幼蟲試蟲放入大塑料頭齒蛉和魚蛉幼蟲試蟲放入大塑料盆中盆中, ,在盆中注入在盆中注入5-8cm5-8cm深的清澈河水深的清澈河水, ,在盆中靠一在盆中靠一側用河沙斜鋪成三角體形緩坡露出水而供幼蟲上側用河沙斜鋪成三角體形緩坡露出水而供幼蟲上岸岸, ,水溫水溫(22(22士士1)1)，室溫，室溫(20(20士士1)1)。記錄盆內水。記錄盆內水中和沙坡上中和沙坡上

4、( (陸地陸地) )幼蟲呼吸情況。將氣門全部密幼蟲呼吸情況。將氣門全部密封并將毛簇全部剪掉后封并將毛簇全部剪掉后, ,觀察幼蟲的呼吸和生存狀觀察幼蟲的呼吸和生存狀況況, ,以此來驗證是否具有體壁呼吸。以此來驗證是否具有體壁呼吸。研究主要內容研究主要內容u氣門的電鏡掃描氣門的電鏡掃描 使用戊二醛固定使用戊二醛固定, ,叔丁醇梯度脫水叔丁醇梯度脫水, ,在在CPD-030CPD-030臨界點干燥儀上干燥臨界點干燥儀上干燥, ,用用SCD-005SCD-005離子濺射儀噴金離子濺射儀噴金,Quanta-200,Quanta-200電鏡下觀察電鏡下觀察并拍照。并拍照。結果與討論結果與討論 u氣門的分布

5、及構氣門的分布及構 造普通齒蛉幼蟲共有造普通齒蛉幼蟲共有1010對氣門對氣門, ,分別位于前中分別位于前中胸之間、中后胸之間和腹部胸之間、中后胸之間和腹部1-81-8節兩側節兩側, ,均為有效均為有效氣門氣門, ,屬多氣門型屬多氣門型, ,全氣門式。全氣門式。結果與討論結果與討論 u氣管鰓的分布及結構氣管鰓的分布及結構 普通齒蛉幼蟲有普通齒蛉幼蟲有8 8對氣管鰓對氣管鰓, ,分別位于腹部分別位于腹部1-81-8節側壁節側壁, ,但形狀和大小等卻不完全一樣但形狀和大小等卻不完全一樣, ,其中，前其中，前6 6對呈管狀對呈管狀, ,基部較粗基部較粗, ,端節較細端節較細, ,長長0.4-0.6cm

6、,0.4-0.6cm,最基最基部直徑為部直徑為0.3-0.4 mm,0.3-0.4 mm,其上分布有絨毛其上分布有絨毛, ,較短較短, ,較疏較疏; ;后后2 2對卻明顯加長對卻明顯加長, ,約為約為0.6 cm,0.6 cm,上而的纖毛明顯上而的纖毛明顯長且密長且密, ,呈羽毛狀呈羽毛狀, ,兩氣管鰓之間有氣門兩氣管鰓之間有氣門, ,氣管鰓基氣管鰓基部與氣門腔基部相鄰。部與氣門腔基部相鄰。結果與討論結果與討論結果與討論結果與討論 u氣管的分布及結構氣管的分布及結構 普通齒蛉幼蟲的氣管左右兩側對稱分布普通齒蛉幼蟲的氣管左右兩側對稱分布, ,最前最前端位于腦、觸角和口器等處端位于腦、觸角和口器等

7、處, ,由微氣管和三級氣管由微氣管和三級氣管與位于前胸前緣側縱干氣管相連接。側縱干氣管與位于前胸前緣側縱干氣管相連接。側縱干氣管共共4 4束束, ,從前胸前緣一直延伸至生殖刺突從前胸前緣一直延伸至生殖刺突, ,在前胸、在前胸、中胸和后胸部為兩條側縱干氣管中胸和后胸部為兩條側縱干氣管, ,而腹部則變為一而腹部則變為一條側縱干氣管。左右對稱條側縱干氣管。左右對稱, ,分布規律相同。分布規律相同。結果與討論結果與討論結果與討論結果與討論結果與討論結果與討論 u普通齒蛉幼蟲的呼吸行為普通齒蛉幼蟲的呼吸行為 毛簇呼吸毛簇呼吸 氣門呼吸和體壁呼吸氣門呼吸和體壁呼吸結果與討論結果與討論 u討論討論 普通齒蛉

8、幼蟲具有普通齒蛉幼蟲具有8 8對較為發達的氣管鰓對較為發達的氣管鰓, ,其其中應該有氣管中應該有氣管, ,且應當成為重要的呼吸器官且應當成為重要的呼吸器官, ,但在但在解剖時卻始終沒發現氣管鰓中有氣管的分布解剖時卻始終沒發現氣管鰓中有氣管的分布, ,而毛而毛簇卻連接有明顯發達的氣管簇卻連接有明顯發達的氣管, ,成為幼蟲水中呼吸時成為幼蟲水中呼吸時的重要器官的重要器官, ,這也與普通齒蛉幼蟲在水中為毛簇呼這也與普通齒蛉幼蟲在水中為毛簇呼吸而非氣管鰓呼吸相吻合吸而非氣管鰓呼吸相吻合, ,也解釋了毛簇的收縮與也解釋了毛簇的收縮與呼吸效率的關系。呼吸效率的關系。結果與討論結果與討論 多樣的呼吸行為使得

9、普通齒蛉能忍受一定污多樣的呼吸行為使得普通齒蛉能忍受一定污染程度的水質。在水環境中毛簇呼吸的效率遠遠染程度的水質。在水環境中毛簇呼吸的效率遠遠高于氣管鰓呼吸，且毛簇呼吸更利于調節，由神高于氣管鰓呼吸，且毛簇呼吸更利于調節，由神經調節毛簇呼吸控制氣體的交換的機制較氣管鰓經調節毛簇呼吸控制氣體的交換的機制較氣管鰓更加復雜、高效，大大提高了昆蟲在惡劣環境下更加復雜、高效，大大提高了昆蟲在惡劣環境下的生存能力。的生存能力。評價與思考評價與思考u 對普通齒嶺幼蟲的呼吸系統結構和呼吸對普通齒嶺幼蟲的呼吸系統結構和呼吸行為進行了研究，豐富了廣翅目昆蟲的解行為進行了研究，豐富了廣翅目昆蟲的解剖學和生物學研究，為進一步研究影響呼剖學和生物學研究，為進一步研究影響呼吸行為的因素和實施室內大規模人工吸行為的因素和實施室內大規模人工“復復育育”提供科學依據。提供科學依據。評價與思考