Prototype Design and Experimental Study on Locust Air-Posture Righting

Locust has the capacity to maintain a righting posture and glide through attitude adjustment after leaping. A prototype inspired by the dynamic mechanism of attitude adjustment of locusts was developed. The prototype consists of a pair of wings driven by a four-bar mechanism, and a 2 Degree of Freedom （DOF） tail to imitate the movement of the locust abdomen. The power source, microcontroller, wireless data transmission module, and attitude sensors are contained in the fuselage. Experiments imitating the flight of locust were conducted to determine the mechanism of locust Subsequent Attitude Adjustment （SAA）. The tethered prototype was driven by the movement of the tail and the flapping of the wings. Results show that the pitch and yaw of the tail, and the asymmetric action of the flapping wings significantly influence the posture of the prototype. These findings suggest that both the wiggling abdomen and flapping wings contribute to the locust SAA in the air. This research lays the groundwork and technical support for the probable design and development of practical jumping robots with attitude adjustment function.     

蝗虫光电诱导滑移捕集调控行为的研究(英文)

目的:为获得蝗虫捕集装置的优化参数,给蝗虫灾害机械化捕集装置研制提供技术支持。方法:针对近光激发蝗虫趋光特性,利用蝗虫光电诱导滑移捕集行为装置,测试了机械捕集物理环境中蝗虫滑移捕集行为特征,分析了捕集光照环境及其物理特征引起的蝗虫生物摩擦行为对滑移捕集的影响,探讨了蝗虫趋光滑移捕集的增益因素及机理。结果:LED光源恒定光照突变特性,对蝗虫趋光视觉行为的调控,易化了趋光捕集实现,而通道光照及倾斜捕集环境特征,强化了其行为响应,产生了增益捕集实现的滑移弹跳碰撞捕集行为,且当通道高度及上、下层通道倾角组合为65 mm和(30°、45°)时,捕集作用效果最佳;通道内微弱光照环境,对蝗虫运动视觉的抑制性突变刺激,有效调控了生物摩擦控制下的响应调节,产生了或滑移或滑移弹跳碰撞捕集行为,且上层通道对蝗虫弹跳碰撞阻碍效应及下层通道滑移的导引作用,有助于蝗虫趋光捕集的快速实现;30 ms发光间隔频闪光照激发蝗虫趋光捕集效果较优,640 ms发光周期交变光照调控蝗虫行为反应效果较佳。结论:试验中,频闪交变及恒定捕集光照环境调控蝗虫生物摩擦控制下滑移行为响应的敏感性,制约了捕集效果,则需利用频闪交变耦合光照的激发特性,结合通道结构组合的最佳捕集参数,增加有效激发捕集通道内蝗虫滑移弹跳行为的调控性措施,来提高蝗虫的趋光捕集效果。     

直翅目虫草（肉座菌目）：物种多样性及其与寄主的关系

迄今为止,以直翅目昆虫为寄主的虫草共报道25种,本研究详细介绍了它们的种类、寄主与分布,并给出了相关的分类学注释。ITS和tef1-α基因联合数据的分子系统发育显示,直翅目虫草分别隶属于白僵菌属Beauveria、绿僵菌属Metarhizium和线虫草属Ophiocordyceps 3个属。基于直翅目昆虫六大类群的生态习性特点,分析并讨论了直翅目虫草物种多样性与寄主的关系。以两种白僵菌Beauveria及戴氏虫草Metacordyceps taii（贵州绿僵菌Metarhizium guizhouense的异名）为例,介绍了虫草的根状菌索,一种介于子实体和孢梗束形体之间的根须状结构。种类修订：蟋螽白僵菌新组合Beauveria grylli comb. nov. ≡ 蟋蟀虫草Cordyceps grylli = Beauveria loeiensis,Beauveria kirkii comb. nov. ≡ Cordyceps kirkii。寄主更正：蟋螽白僵菌的寄主由原来的蟋蟀成虫（蟋蟀科Gryllidae）更正为螽斯（蟋螽）若虫（蟋螽科Gryllacrididae）,蟋蟀线虫草Ophiocordyceps tettigonia 寄主由原来的螽斯成虫（螽斯科Tettigoniidae：螽斯属Tettigonia）更正为蟋蟀成虫（蟋蟀科）。     

白星花金龟人为条件生物学与应用潜力

本文选取人工饲养的东亚飞蝗虫砂作为白星花金龟Potosia brevitarsis Lewis幼虫饲料、成虫产卵基质进行人为条件下的生物学研究。测定了其在不同温度条件下各虫态发育历期、不同食物下成虫单雌产卵量、不同酵化周期条件下东亚飞蝗虫砂2龄、3龄幼虫的转化力;分析了幼虫虫体和虫砂的主要营养成分;实施了虫砂盆栽小白菜试验。结果显示,白星花金龟适宜的繁育温度为22~28℃,25℃全世代发育历期为126.62(±1.05)d;以11种水果为食料,成虫单雌产卵量顺序为:芒果>菠萝>葡萄>苹果>桃>梨>西瓜>甜瓜>李子>杏>西红柿,最高207粒,最低68粒;东亚飞蝗虫砂酵化周期与取食龄期的最佳对应组合分别为2龄30 d和3龄25 d,折合每转化100 g可增长2龄虫体3.04 g、产生虫砂81.90 g或3龄虫体4.37 g、虫砂74.48 g;3龄幼虫含蛋白质(53.8%)、脂肪(6.6%)、18种氨基酸(44.68%),是昆虫源高蛋白原料;虫砂含有机质(18.72%)和氮磷钾(5.95%)。盆栽小白菜试验表明,1 cm^2施用0.13 g,效果最佳。水果残余物作为白星花金龟成虫食物,东亚飞蝗虫砂作为成虫产卵基质和幼虫繁育饲料,保持适宜温光条件,可以实现白星花金龟周年繁育。白星花金龟虫体和虫砂在生态循环农业、医药等领域具有应用潜力。     

5-羟色胺将蝗虫集结在一起

研究人员已经将沙漠蝗虫的彻底转变（即从无害、独处的昆虫转变为群居型、集结成群的昆虫）与脑中的常见化学物质5一羟色胺联系在了一起。这一发现阐明了这些沙漠蝗虫体内的从互相嫌避到彼此吸引的一种机制,而且可能会开启控制这种对经济具有毁灭性打击的害虫的新方法之门。     

光周期对内蒙古三种草原蝗虫高龄若虫发育、存活、羽化、生殖的影响

研究不同光周期(L8∶D16、L12∶D12及L16∶D8)对毛足棒角蝗Dasyhippus barbipes(F.-W.),亚洲小车蝗Oedaleus decorus asiaticus B.-Bidenko,小翅雏蝗Chorthippus fallax(Zub.)3种草原蝗虫高龄若虫的发育、存活、羽化、生殖的影响。结果表明:在白天温度(28±1)℃,黑夜温度(23±1)℃的恒定温度下,不同光周期对毛足棒角蝗和亚洲小车蝗高龄若虫的发育、羽化、产卵影响不大,但是对其存活率有极显著的影响:毛足棒角蝗和亚洲小车蝗高龄若虫到成虫的发育速度在中光照下(L12∶D12)最快。而在短光照(L8∶D16)下更有利于小翅雏蝗若虫发育,其次是中光照;毛足棒角蝗的羽化在中光照条件下最适宜,而长光照时数(L16∶D8)更有利于亚洲小车蝗和小翅雏蝗的羽化;光周期对亚洲小车蝗产卵影响最为明显,毛足棒角蝗和亚洲小车蝗在中光照和长光照时数条件下有利于它们产卵,而小翅雏蝗在短光照和中光照时数下有利于产卵。     

蝗虫类似人脑的异常现象为治疗偏头痛等疾病指明新方向

昆虫和偏头痛、中风及癫痫患者头部异常时存在的相似性为开发新药物疗法指明了方向。加拿大皇后大学（Queen’s University）研究蝗虫的生物学家发现这些疾病的人脑异常存在共同现象：脑部功能受干扰,神经细胞关闭。这种现象在蝗虫暴露于类似于高温或者缺氧等极端条件时也有发生。     

应用长PCR扩增蝗虫线粒体全基因组

介绍了用两对长PCR引物扩增蝗虫(Acridoidea)线粒体全基因组的方法。从NCBI的核酸数据库下载得到36种已测昆虫线粒体全基因组,选取cytochromeb(Cytb)c、ytochrome oxidase subunitⅡ(COⅡ)、cytochrome oxidase subunitⅠ(COⅠ)基因的保守区域设计两对引物。其中引物LP03和LP04从COⅠ向Cytb扩增;引物LPCytb和LPCOⅡ从Cytb向COⅡ扩增,两对引物扩增的片段之间有大约1 kb的重叠。应用这两对引物成功扩增出10种蝗虫的线粒体基因组。考虑到在设计引物过程中所选序列在其他昆虫中的保守性,它们应能在大部分昆虫线粒体基因组扩增中发挥作用。     

蝗虫减数分裂的实验

目的：探讨经COL处理后蝗虫减数分裂的动态变化和温湿度的环境变化与细胞分裂的关系。方法：①分别在蝗虫腹腔注入不同浓度(1．2mg／kg,2．4mg／kg,3．6mg／kg,4．8mg/kg)的COL,5h后制片观察减数分裂各时相的细胞动态变化。②记录研究一年中5-11月份温湿度变化与体重、细胞分裂的相关关系。结果：①经COL处理的各剂量组中,蚯虫减数分裂粗线期后各时相细胞数目比对照组均有不同程度的差异(P＜0．01),其中以4．8mg／kg剂量的处理组效果较理想。②蝗虫体重低于0．5g时,细胞分裂数较少。当体重在0．5g以上时,减数分裂各时期和有丝分裂期细胞数均有明显的增加。③温度增高,蝗虫细胞分裂数增加,且以7月和11月份细胞分裂指数为最多。结论：蝗虫经COL处理后减数分裂各分裂时期细胞数有明显增加;当蝗虫体重增加,环境温度升高,细胞分裂各个时期的细胞数目也增多。     

重庆地区蝗虫区系组成的初步研究

1998～2000年对重庆市蝗虫进行了调查,结果表明,重庆地区有蝗虫60种,隶属于5科36属。其蝗虫区系组成以东洋种为主体,占重庆市蝗虫种数的51．7％;广布种次之,占21．7％;特有种再次,占16．7％;古北种最少。占10．0％。重庆市蝗虫可分为3个分布区：渝东北部中山区(24种)、渝南缘及东南部山地区(40种)和渝中西部低山丘陵区(34种)。