黄缘龙虱形态结构的研究

第24卷第3期2010年6月白城师范学院学报JournalofBaichengNormalCollegeVo.l24,No.3June,2010

黄缘龙虱形态结构的研究

王晓玲1a,房骄2,王丽娜1b

(1白城师范学院a生物系;b图书馆,吉林白城137000;2西北大学城市环境学院,陕西西安710075)

摘要:本研究以吉林省镇赉县大屯镇大五家子村私人鱼塘的黄缘龙虱,通过本课题组

人工养殖所得的F1代为实验材料,对其进行了解剖,利用解剖镜、放大镜、显微镜进行了

观察,并对黄缘龙虱的头部及附器、胸部及附器、腹部及附器,内部的消化系统、呼吸系统、

生殖系统、循环系统、排泄系统、肌肉系统、神经系统的形态结构进行了观察研究,且阐述

了各结构的功能.为龙虱的进一步研究开发利用提供了参考依据.但黄缘龙虱的神经系统

还有待于进一步探讨.关键词:黄缘龙虱;形态;结构;功能

中图分类号:S899.9文献标识码:A文章编号:16733118(2010)03003407

收稿日期:2010-03-29作者简介:王晓玲(1964),女,白城师范学院生物系副教授,从事生物及生态农业的教学与研究工作;房骄(1990),男,西北大学城市环境学院环境工程专业;王丽娜(),女,白城师范学院图书馆助理馆员,从事图书管理工作基金项目吉林省科技厅资助项目(56)黄缘龙虱隶属于昆虫纲、鞘翅目、肉食亚目、龙虱科.是我国东南、东北原产区民间一种传统的药食两

用水生昆虫.近年来,随着人们生活水平的不断提高,龙虱以其独特的营养滋补作用,神奇的药理医疗价值,特别是对肾病有其很好治疗作用和特殊的风味,成为21世纪的绿色食品,很快风靡市场.目前龙虱来

源大多是依靠捕捉野生资源,但由于近年来的水域环境污染和人为滥捕,野生资源也日渐减少,龙虱人工

养殖与开发是唯一出路,由此我国从南到北兴起了龙虱养殖的热潮.但经检索发现有关黄缘龙虱形态结构

方面的研究报道极少,虞庆庆等[1]及周长海等[2]在仿生及力学方面进行了研究.贾风龙等[3]对黑绿真龙

虱的外形和生物学习性方面进行了观察.符云俊[4]及凌云[5]在龙虱养殖前景及药食价值方面进行了说

明.陈得牛[6]、魏永平[7]及李林春[8]等在生活习性和养殖技术方面进行了简单介绍.为了龙虱的进一步研究和人工科学养殖提供参考,笔者以黄缘龙虱为研究材料,对其形态特征进行了观察研究.

1材料仪器方法

1.1材料观察研究材料黄缘龙虱,来源于吉林省镇赉县大屯镇大五家子村私人鱼塘,通过本课题组人工养殖所

得的F1代,其中雌虫50只,雄虫50只.

1.2仪器显微镜、解剖器、解剖针、解剖镜、放大镜、载玻片、盖玻片、数码相机.

1.3方法

解剖观察.

2外形特征

黄缘龙虱又名大龙虱.体形较大,经测量黄缘龙虱体长在34-40mm之间.椭圆形,扁平,光滑.头缩入前胸内.通体黑色鞘翅侧缘黄色,黑色部闪绿辉,雄性个体比雌性个体光滑.复眼位于头的后方,紧靠前胸

31981.:200021-4.

4前缘.前、中肢细小;后肢发达,侧扁如桨,被长毛,适于游泳.整体分头、胸、腹三部分,雌性比雄性略大(图1、2、3).雌体色钝.雄体前跗节吸盘状.生活在河流、湖泊水域中.黄缘龙虱幼虫体长,匀称略扁.头大,触

角4-9节,眼点清晰,黑色.口器锐利,口器伸向前方,无上唇,上颚镰刀状,是捕捉食物的利器.胸部三

节,前胸为柱状,前端较窄,后端宽.前、中、后胸腹面各着生一对足.腹部8节[9],腹末两节管状且两侧具有

密集的呼吸毛.体黄褐色,背中线上有一条明显的浅色条纹,胸部第一节和腹部最后一节除外.老熟时入水边泥土中化蛹,渐蜕化为成虫.幼虫与成虫均肉食,在水中捕取食物.

2.1头部及附器黄缘龙虱头部扁平椭圆,是摄食器官和感觉器官集中的部位.头小,头部背面光滑,头部背面无刚毛结

构.在外形上看不出分节的遗迹,实际上它是胚胎时期由六节愈合而成的[10].头部着生有摄食器官及感觉

器官.摄食器官为咀嚼式口器,由一个上唇、两个上颚、一对下颚,一个下唇和舌五部分组成.复眼卵圆形,

左右各一个,是由若干六角形单眼构成.触角一对,细长(图4),各着生在每个复眼之前,丝状,分节,由基部到端部包括一节柄节,一节梗节,其余多节统称鞭节,共11节.触角主要司触觉,也兼有嗅觉及听觉作

用[11].

2.2胸部及附器

黄缘龙虱胸部三节,是飞翔器官和运动游泳器官集中的部位,分为前胸、中胸和后胸三部分.前胸背板两侧具有黄边,前胸腹面具有前胸腹板突(图4),两侧着生一对步足.中胸与后胸紧密愈合在一起.背板凹

凸不平,着生有两对翅,前翅高度角质化,外缘有黄边,背面无明显翅脉,肉眼可见雄性个体每侧翅明显有3列刻点,雌性也有,但不明显.前翅腹面有两条明显的翅脉(图5).后翅膜质较多,其外侧缘近翅基五分

之三角质化,起到支持翅膀且使其具有一定形状的作用,未角质化的五分之二折叠膜翅下(图6、7).褐色

翅脉清晰可见.静止时前翅覆盖在后翅和身体背部,后翅折叠隐藏于前翅之下.膜翅之下胸部背板侧缘内侧各有听器一个.中胸后胸腹板愈合在一起呈上窄下宽的盾形,胸部腹板凸出部分呈黑色.中足和后足距

离较远分别着生在盾形腹板腹中线两侧.前足、中足转节、腿节黄色,胫节黄褐色,跗节深褐色,前足胫节外

缘着生黄色毛,前、中足跗节下缘齿状,端部有一对爪.雌性龙虱腿节侧扁,外缘有刺状刚毛.雄性前足跗节基部3节膨大呈椭圆形吸盘,也称抱握足(图8),在交配时抱住雌性个体,这与龙虱在水中交配,而水的流

动性大有关.跗节内缘着生短的刺状刚毛.后足特化为游泳足,胫节外缘着生有一列刺状刚毛,跗节外缘有

短刚毛,内缘有长刚毛一列.跗节端部尖刺状,无爪.适合游泳生活(图9、10).2.3腹部及附器

黄缘龙虱腹部八节,是代谢和生殖的中枢(图11).腹板6节,腹部第一节腹板不完整,中间被后足基

节窝所分割.摘掉两对翅可见背板7节,柔软.背板通过较窄的侧板与腹板相连.在背板两侧近侧板有一黄色纵带上每一节有气门一对.第7节腹板与第8节共同构成外生殖器.

3黄缘龙虱解剖及内部结构

3.1解剖方法

首先,除去黄缘龙虱鞘翅与膜翅,然后沿侧板由后向前剪开,将其背板除去,观察内部结构.

3.2内部结构3.2.1呼吸系统

黄缘龙虱的内脏器官上可见一些管状的结构即为气管(图12),黄缘龙虱的气管相当丰富,形成了气

管网,但横向分布的较纵向的多.在腹部按体节左右各有一条粗的总气管分别与背板基部的左右气门相通(图13),在前胃与中胃交接处有数条粗气管与胸部的气门相通.心脏两侧气管发达,一端与心脏相连,另

一端与气门相通.红肌处气管更丰富.在胸部背侧可见白色的囊状结构气囊.气管有细的分支,最后形成微

气管,深入到各个组织中这种分布和脊椎动物的毛细血管一样,可直接将氧气输送到组织与细胞间[12]

黄缘龙虱除了用气管呼吸外,还保留着祖辈呼吸空气的特征在龙虱鞘翅下面有一个贮气囊(图),这个贮气囊有着物理鳃的功能当龙虱在水中上下游动时它还起定位作用黄缘龙虱停在水面时,前翅轻轻抖

35黄缘龙虱形态结构的研究

..

.14..动,把体内带有二氧化碳的废气排出,然后利用气囊的收缩压力,从空气中吸收新鲜空气.空气中氧的含量比水中多很多倍,因此黄缘龙虱依靠贮存的新鲜空气,潜入水中生活,当气囊中氧气用完时,再游出水面,

重新排出废气,吸进新鲜空气[13].

3.2.2消化系统

黄缘龙虱消化系统是由前肠、中肠和后肠组成(图15).口器为咀嚼式口器.前肠包括口、咽、食道、嗉囊及前胃.食道为一长管,食道后端膨大形成嗉囊,前胃变成磨胃,其中内壁具有凸出的环状嵴齿,具研磨

食物的作用,对固体食物进行机械消化,同时也起支架作用.中肠结构简单,在其周围有指状突起,数量很

多,在中肠处有丰富的气管,中肠是食物进行消化及吸收的主要场所[14],与前肠交界处有胃瓣相隔.中肠

可以产生围食膜,它是一层很薄的几丁质膜,包在食物之外,以保护肠道上皮.黄缘龙虱的围食膜是整个中肠细胞分泌的.围食膜允许消化酶及已消化的物质穿透,围食膜可随食物进入后肠,再由中肠重新分泌形

成新的围食膜.后肠包括小肠、盲肠、直肠及肛门,在小肠与直肠的交界处长有盲肠,盲肠由粗细不等的两

部分组成,游离端细而长,直径约等于较粗部分的五分之二.大约在小肠的三分之一处有一个迂回,第一个

三分之一段与后面连接的三分之一段紧密接触,最后三分之一段与其前两段不接触,向后走行,通直肠,直肠以肛门与外界相通,能将食物残渣连同由马氏管排出的排泄物一起驱出体外.在肠部着生有马氏管,很

发达,数量比较多,即为排泄器官(图15).马氏管是由中后肠交界处发生的,由单层细胞组成,远端为盲

管,游离在血腔中[15],将含氮废物排出体外.龙虱排出的含氮废物主要是氨,在水中有很高的溶性,排出时

需伴随一定的水分.3.2.3生殖系统

黄缘龙虱雌雄异体,雌性略大于雄性.雌性生殖系统是由卵巢、受精囊、输卵管等组成(图16).卵巢一

对,由许多卵巢小管集合而成,小管的顶端形成端丝,所有小管的端丝联合并附着在体壁上以固定卵巢的位置.两侧卵巢分别与输卵管相连,两输卵管后行合并形成总输卵管,最后连于囊状阴道.其开口就是位于

第8腹节腹板后方的雌生殖孔.一管状摄护腺开口于阴道腹面,其分泌物使由生殖孔产出的受精卵粘和在

一起[16].雌性受精囊一对,淡粉白色,分别以较细的导管开口于阴道下部.雄性生殖器官包括一对精巢,一

对输精管,一条总射精管和一些附属腺,每个精巢由许多精巢小管构成(图16).球状精巢外包有黄色精巢膜.每个精巢各连一输精管,左右精巢分别与同侧的附属腺导管会合成为一条管道,然后再会合成射精管,

其开口即雄性生殖孔.附属腺一对,囊状半透明.附属腺导管先细后粗,乳白色.贮精囊一对,分别以较细的

导管开口于雄性生殖管道的后部.3.2.4循环系统

黄缘龙虱有6个心脏(图17),开管式循环,心脏位于腹部背板腹面腹中线处.龙虱的体壁和内脏之间

存在的体腔是混合体腔,有假体腔和真体腔合并而成,充满血液,因此又名血体腔.腹部内的血体腔最宽

大,有1片水平的天幕状隔膜将其分隔成2部分.背隔和背侧体壁间的这部分血体腔叫做背血窦,即围心窦,内有心脏.背隔和腹壁间最大的这部分血体腔为围脏窦,内有消化管,马氏管以及生殖器官等.背隔的

左右两侧缘以及后缘均有裂缝,血液可通过这些裂缝从一血窦流到另一血窦.由于血体腔的存在以及呼吸

系统的发达,循环系统不发达,属开管式,只有一条背血管.这条背血管分为心脏和大动脉两部分.心脏纵贯于腹部背血窦内,后端封闭,由一系列膨大呈囊状的心室组成,每个心室有一对心孔,心孔的边缘向内延

长,形成心瓣.在前后心孔之间左右两侧均有一对翼肌,翼肌外端集中着生于背侧体壁的内面,内端展开呈

翼状,终止心脏壁上,大动脉由心脏前端发出,贯穿胸部,直到头部,开口于脑后.血液的循环由逐个心室的伸缩引起.当一个心室收缩时,其前方的心瓣使心孔关闭,阻止这一心室的血液流入背血窦,同时后方的心

瓣又隔断了跟后一心室的通连,以阻止血液的倒流,这样血液就被挤压到前一心室而使之扩张;同时前一

心室不通过心孔,由背血窦引入血液总之,心室由后向前,一缩一张,缩时产生正压,血液挤向前一心室;张时则在负压情况下,由背血窦和后一心室引入血液,最后流进大动脉,通过其开口,流入头部内,并靠近

腹侧,流回胸部,再进入腹部的围脏窦内,由于腹壁的波状收缩,使围脏窦内的血液穿过背隔侧缘和后缘的