适用于大小动物的一种飞行模式

人们对飞行能力非常羡慕。飞行的才能使得许多动物能够经由空气来旅行,但有关动物的这种特殊的灵动性和稳定性的详情人们却知之甚少。如今,研究人员已经研发出了预测空中旋转动力学的框架结构,并能用它来预测体型大小不同的7种不同种类飞行动物的飞行运动。     

鸟类的飞行与翼的适应性演化

在现生生物中,具有飞行能力的动物无疑只有鸟类、昆虫和蝙蝠。翅膀是鸟类由陆地飞向天空的工具,鸟类特有的飞行运动方式足在神经系统的控制下由骨骼、肌肉和羽片共同完成的。它的结构和运动方式区别于其他两种动物的飞行器。     

温度对甜菜夜蛾飞行能力的影响

温度对甜菜夜蛾飞行能力有显著的影响（P<0.05）。在16～32℃内,成虫均能进行正常的飞行活动。24℃下的成虫飞行能力最强,在15 h的吊飞飞行中,成虫飞行距离最远（37.14 km）、飞行速度最快（0.87 m/s）、飞行时间最长（11.73 h）。温度低于２０℃或高于２８℃时,其飞行能力均显著降低。甜菜夜蛾在不同温度下飞行时对主要能源物质（甘油三酯）的利用效率不同。在较适宜的温度下,尽管成虫飞行消耗的甘油三酯较多,但单位飞行距离所消耗的甘油三酯却较少,即利用效率较高,表明成虫飞行能源物质利用效率的不同是导致其在不同温度下飞行能力产生差异的主要原因之一。     

基于转录组测序的楚雄腮扁叶蜂飞行肌蛋白及飞行能量代谢相关酶挖掘

本研究旨在阐明楚雄腮扁叶蜂Cephalcia chuxiongica Xiao飞行肌结构蛋白及飞行能量代谢相关酶基因信息。首先采用电镜技术对楚雄腮扁叶蜂飞行肌进行了观察,结果表明,肌原纤维（由粗丝和细丝组成,其数量比例为1∶3）是飞行肌的基本成分,肌原纤维横切面平均面积为0.771±0.042 μm^2,肌节平均长度为2.698±0.116 μm。进一步通过飞行肌转录组分析,共筛选到11大类飞行肌结构蛋白,其中肌球蛋白（Myosin）和肌动蛋白（Actin）的转录本数较多,分别为127个和54个。发现1个飞行蛋白Flightin编码基因（可编码一个长152 aa的蛋白）,在该蛋白中检测到6个模体结构（Motif）,膜翅目昆虫中在Motif 1的一些位点上其氨基酸类型表现出明显的特异性。在楚雄腮扁叶蜂中筛选到了25个飞行能量代谢关键酶编码基因,并基于这些酶构建了三条飞行能量代谢途径,即糖酵解（涉及15种酶）、脂肪氧化（涉及6种酶）和脯氨酸氧化（涉及4种酶）。在楚雄腮扁叶蜂中发现4个3-磷酸甘油脱氢酶GPDH异构体,但并未在这些异构体中找到类似果蝇飞行肌GPDH异构体所具有的特异C端三联肽（QNL）,表明GPDH的进化存在物种特异性。     

饲养温度对粘虫飞行和生殖能力的影响

系统地报道了粘虫整个世代在４种温度（２４、２７、３０、３３℃）饲养条件下成虫飞行、产卵、交配及寿命等方面的结果。对１日龄（未取食）成虫２０ｈ飞行能力测定表明,不同饲养温度中羽化的成虫飞行能力差异显著（Ｐ＜０．０５）。其中以２７℃中羽化的粘虫蛾飞行距离最远（雌雄蛾分别平均为３１．０６、３０．８８ｋｍ）,飞行时间最长（雌雄蛾分别平均为７．８９、７．６８ｈ）,飞行超过３０ｋｍ个体为４２．４％,超过９ｈ为     

跟着昆虫去飞行

早在3亿年前,昆虫已经翱翔在辽阔的天空,成为最早在空中飞行的动物,并且在今天仍然延续着它们的飞行史。经过了漫长且充满变数的进化,昆虫获得了令人惊叹的飞行技巧,如飞行速度快、距离长、耗能少、灵活性强等,尤其它们高度的飞行灵活性是任何现有的飞行器都无法比拟的。     

跟着昆虫去飞行

早在3亿年前,昆虫已经翱翔在辽阔的天空,成为最早在空中飞行的动物,并且在今天仍然延续着它们的飞行史。经过了漫长且充满变数的进化,昆虫获得了令人惊叹的飞行技巧,如飞行速度快、距离长、耗能少、灵活性强等,尤其它们高度的飞行灵活性是任何现有的飞行器都无法比拟的。     

两种侵袭宿主方式的优势种马胃蝇飞行能力研究

为了解两种不同侵染宿主方式马胃蝇的飞行行为,本研究利用飞行磨系统测定了黑腹胃蝇Gasterophilus pecorum（以牧草为产卵载体）和肠胃蝇G. intestinalis（以宿主体毛为产卵载体）的飞行能力。结果表明:（1）肠胃蝇总飞行时间和距离均显著高于黑腹胃蝇,分别为后者的5.52倍和7.65倍,但平均飞行速度无显著性差异（P>0.05）。（2）黑腹胃蝇雌虫的飞行时间、距离和速度均略高于雄虫,而肠胃蝇雌虫除平均飞行速度外的飞行参数均低于雄虫。（3）肠胃蝇吊飞期间的体重消耗（24.38%）显著高于黑腹胃蝇（14.07%）;黑腹胃蝇雌雄成虫甘油三酯含量均显著下降,但两者差异不显著（P>0.05）。飞行距离差异反映了两种不同侵染宿主方式马胃蝇的飞行能力发生了适应性的变化,而总飞行时间为两种马胃蝇飞行距离差异的主导因素。     

美洲斑潜蝇在不同温度下的飞行能力

利用昆虫飞行磨测试了美洲斑潜蝇Liriomyza sativae在18℃到36℃条件下的飞行能力。结果表明：在33℃下美洲斑潜蝇的飞行能力最强,个体最大飞行距离、最高飞行速度和最长飞行时间分别为8.22 km、1.10 km/h和253.50 min,其平均飞行距离为0.95 km。其飞行的适温范围是21～36℃,18℃为其飞行的下限温度。从18～33℃,随着温度的升高平均飞行距离（0.08～0.95 km）和平均飞行时间(6.57～47.94 min)也在增加,但到36℃又开始下降;雌虫比雄虫飞行能力强。在理论上,美洲斑潜蝇能靠自身飞行扩散0.08～0.95 km。     

桔小实蝇飞行活动节律及其飞行能力

桔小实蝇在野外自然条件下,具有远距离扩散迁移能力。为了探讨桔小实蝇基于其生理生物学所能表达的基础飞行能力,本研究采用飞行磨系统,在实验室可控条件下,测定桔小实蝇飞行的日节律、不同食料饲养下的飞行能力以及多次飞行能力。研究表明:桔小实蝇飞行活动呈现明显的日节律,一天中呈现两个飞行时段,分别为7∶00至15∶00和17∶00至21∶00。不同食料饲养下,取食酵母糖水和糖水的桔小实蝇飞行能力显著强于取食清水。桔小实蝇经营养补充后可进行3-6 d的飞行,累计飞行可持续时间分别为4.21 h和3.74 h、最远飞行距离分别为5.74 km和5.24 km、平均飞行速度1.10 m/s和1.21 m/s。本研究为阐释桔小实蝇长距离迁移扩散成因提供了重要飞行生物学数据。     

枣实蝇成虫飞行能力的测定

【目的】为了明确枣实蝇Carpomya vesuviana Costa成虫飞行扩散能力及相关因子对其飞行能力的影响。【方法】本研究以SUN-FL型智能昆虫飞行信息系统（飞行磨）吊飞方法, 测定了不同日龄、性别的枣实蝇成虫的飞行能力, 并探究了温度对枣实蝇飞行能力的影响。【结果】羽化后12 d左右的枣实蝇飞行能力最强, 雌虫平均飞行距离和最远飞行距离分别为1.037和3.192 km, 雄虫分别为0.943和3.085 km; 枣实蝇飞行能力随着日龄的增加呈现先增强后减弱的趋势; 相同日龄的雌成虫平均飞行距离、平均飞行时间略高于雄虫, 雌、雄虫的平均飞行距离、平均最快飞行速度、平均飞行时间之间没有显著性差异; 环境温度28～34℃为枣实蝇最佳飞行温度区间, 且31℃条件下飞行能力最强。【结论】由此可见, 枣实蝇成虫具有较强的迁飞扩散能力。     

白背飞虱飞行能力的研究

本文采用微机测试系统研究了白背飞虱成虫的飞行能力及其与日龄的关系。成虫飞行能力个体间变异很大,可以分为多种类型。通过比较雌成虫卵巢发育和吊飞飞行能力,为白背飞虱迁飞型给出了可靠指标。长翅型成虫持续飞行10分钟以上定为迁飞型,短于10分钟者定为非迁飞型。在拥挤迁出条件下,长翅型成虫在羽化后3～5天飞行能力最强。最长的一头雌成虫飞行持续1715分钟,达36529.5米。雌成虫的飞行能力随卵巢发育而下降,呈卵子发生一飞行共轭现象。     

黄地老虎飞行能力研究

黄地老虎Agrotis segetum是一种重要的农业迁飞性害虫,研究飞行生物学对明确其迁飞机理有重要意义。本项研究利用昆虫飞行磨系统对黄地老虎的飞行能力进行了测定。对实验室种群飞行能力的测定结果表明:1日龄成虫的飞行能力最弱;3日龄飞行能力最强,其24 h平均飞行时间、平均飞行距离和平均飞行速率分别达到12.16±0.74 h、48.94±3.40 km和3.76±0.12 km/h。雌蛾与雄蛾间的各项飞行参数均无显著差异,但处女成虫平均飞行距离和平均飞行速率均显著高于已交配个体。对渤海湾野外迁飞种群飞行能力的测定显示,早季节北迁个体和晚季节回迁个体的平均飞行时间和平均飞行距离无显著差异,但皆显著低于实验室种群。黄地老虎具有较强的飞行能力,日龄和交配是影响其飞行能力的关键因素。     

稻水象甲(Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel)滞育征候群中的飞行行为

１９９４－１９９６年对浙江省双季稻区稻水象甲（ＬｉｓｓｏｒｈｏｐｔｒｕｓｏｒｙｚｏｐｈｉｌｕｓＫｕｓｃｈｅｌ）飞行行为的研究表明，稻水象甲飞行扩散的行为特征是：（１）长时间的起飞准备和不高的起飞成功率，每晚的迁出率只有三分之一左右，（２）卵巢，飞行肌呈季节性消长而无局地飞行（ｔｒｉｖｉａｌｆｌｉｇｈｔ）；（３）飞行速度不高，飞行能力不强，且风力稍大便无法起飞，一般情况下不会形成远距离自然扩散，因此     

稻纵卷叶螟飞行行为特征

本文在室内利用昆虫飞行磨系统和自主飞行监测系统研究了稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée的被动飞行能力和主动飞行意愿。结果表明,羽化后1⁴日龄的稻纵卷叶螟成虫均具有较强的飞行能力,但不同日龄成虫的飞行能力差异显著。其中1日龄雌蛾飞行距离、时间和速度均显著低于2日龄,以羽化后2日龄飞行能力最强,4日龄的飞行距离和时间均开始下降,但差异不显著。同时,无论是从飞行距离还是从飞行时间的角度,强、中、弱飞行个体的比例均随日龄而呈现明显变化,以2日龄强飞个体比率最高,1日龄的最低;但是雄成虫各日龄飞行能力之间无显著差异。不同时长吊飞结果表明雌蛾能进行一次性持续飞行的最大有效时长为12 h,超出此范围雌蛾的飞行距离和时间均不再延长。稻纵卷叶螟的自主飞行活动频次在进入暗期后显著上升,并且整个飞行活跃期集中在暗期,白天几乎无飞行活动;此外,1日龄的自主飞行活跃度显著高于其余日龄,可能与稻纵卷叶螟此时期具有较强的飞行意愿有关。以上的研究结果丰富了稻纵卷叶螟的迁飞生物学理论,对改善与提高其预测预报技术和水平具有重要的理论和实际意义。     

粘虫飞行与产卵的关系

利用昆虫飞行数据微机采集系统对粘虫Mytkimna separata(W&lker)蛾飞行能力的测定结果表明：产卵前,雌蛾的飞行能力随蛾龄的增长而增加;产卵后,以产卵l天后的飞行能力最强,之后随产卵历期延长和产卵量的增加而下降。产卵超过6天或1 200粒的成虫飞行能力已基本丧失。由此认为：粘虫蛾的迁飞是在产卵前进行;成虫的飞行能力与卵巢发育同步,因而在粘虫中可能不存在卵子发生飞行拮抗症。最后对粘虫产卵后仍具有一定飞行能力的生物学意义进行了探讨。     

鸟类的飞行

在动物界中,有许多种类具有飞行能力,其中以鸟类最为著称,飞机的问世在很多方面受到鸟类飞行的启示。在动物进化发展的漫长岁月中,昆虫是最先获得飞行能力的,最早的飞虫化石见于距今三亿年前的古生代二叠纪,至今     

南京地区棉蚜的飞行活动节律及其飞行能力

昆虫的飞行活动规律及飞行能力是研究其能否迁飞的基础。通过采用春季到秋季20 m高空黄盆诱蚜、高空所诱蚜和春季木槿树上有翅蚜的卵巢解剖,以及春夏秋三季田间有翅蚜的吊飞试验等方法,研究了南京地区棉蚜Aphis gossypii的飞行活动节律和飞行能力。结果表明,有翅棉蚜的日羽化高峰出现在19:00～20:00。2001年南京地区棉蚜的春、秋两季迁飞高峰分别在5月8日和10月25日。5月份高空诱集的棉蚜中,95.7%个体的卵巢小管数在7条以下,而木槿上羽化后1天的有翅蚜中有35.2%个体的卵巢小管数在7条以上;高空诱蚜和木槿上蚜的平均卵巢小管数存在极显著差异,分别为3.94±1.65和5.88±1.92。8月中下旬棉田棉蚜存在低空飞行行为,并且出现飞行高峰时有翅蚜的卵巢小管数平均在6条以下,超过6条则停止飞行。羽化后1～2天有翅棉蚜吊飞个体的飞行比率和平均飞行距离表现为春、秋季显著大于夏季,三季的最长飞行距离分别为3.89 km、6.15 km和1.44 km。     

甘蓝夜蛾Mamestra brassicae Linnaeus飞行能力研究

【目的】测定日龄、性别、交配等因素对农业迁飞性害虫甘蓝夜蛾Mamestra brassicae Linnaeus飞行能力的影响,为其迁飞行为研究和异地测报提供理论依据。【方法】在气温为(24±1)℃、相对湿度为75%±5%的实验室环境下,利用飞行磨系统对甘蓝夜蛾实验室种群1~5日龄未交配个体、已交配的3日龄个体以及野外迁飞种群分别进行连续24 h吊飞测试,记录其累计飞行时间、累计飞行距离、平均飞行速率等参数。【结果】甘蓝夜蛾实验室种群的飞行能力随日龄增长而变化,初羽化时即具有较强的飞行能力,2~3日龄达到峰值,4~5日龄的飞行能力显著下降;雌性甘蓝夜蛾的飞行能力强于雄性甘蓝夜蛾;交配的甘蓝夜蛾平均飞行速率显著小于处女甘蓝夜蛾,但二者的平均飞行时间和飞行距离均无显著差异。此外,渤海湾迁飞种群中晚季节南迁种群的飞行能力显著强于早季节北迁种群和过渡种群。【结论】日龄和交配状态是影响甘蓝夜蛾飞行能力的关键因素。     

幼虫食物对甜菜夜蛾生长发育、繁殖及飞行的影响

报道了人工饲料、圆白菜和玉米苗三种食物对甜菜夜蛾 Ｓｐｏｄｏｐｔｅｒａ ｅｘｉｇｕａ 发育历期、蛹重以及成虫产卵和飞行能力的影响。幼虫取食人工饲料时发育历期最短, 蛹最重 （１３８ ｍ ｇ） , 产卵量最高 （６４３ 粒） ; 在１２ ｈ 的吊飞测试中, 成虫飞行距离最远 （２５５ ｋ ｍ ） , 飞行时间最长 （６２ ｈ） ,飞行超过１０ ｋ ｍ 的个体占６７９ ％ , 超过５ ｈ 的占６０７ ％ 。幼虫取食玉米苗时发育历期最长, 蛹最轻 （５２ ｍ ｇ） , 产卵量最低 （４１６ 粒） , 成虫仅能飞行３３ ｋ ｍ , １７ ｈ , 飞行超过１０ ｋ ｍ 或５ ｈ 的个体均仅占４２ ％ , 各项指标均显著低于人工饲料组。幼虫取食圆白菜时各项指标与人工饲料组基本相似 （ 幼虫历期和蛹重除外） , 而显著优于玉米苗组 （ 幼虫历期除外） 。这些结果表明, 幼虫食物对甜菜夜蛾的生长发育、产卵及飞行能力均有显著的影响, 因而是影响其个体发育、种群增长及种群动态的重要因素之一。同时, 由于取食本人工饲料的各项指标均优于其它两种食料植物, 因而可作为饲养甜菜夜蛾的实用饲料。