论昆虫与植物的相互作用和进化的关系

昆虫与植物是陆地生物群落中最为重要的组成部分,二者间的相互作用是多方面的,其中最为重要的是昆虫选择植物作为食物和生长场所、昆虫为植物传授花粉两方面。该文集中讨论这两方面的相互作用有哪些因素与进化有密切的关系。植食性昆虫根据其寄主植物范围,通常分为专食性（寄主范围窄）和广食性（寄主范围广）。从生态关系来看,广食性的取食行为比专食性的更为有利,但实际情况却与此相反,统观植食性昆虫的取食行为,有向专食性演化更为普遍的倾向。专食性发展有利于提高昆虫对寄主植物的选择效率,还可缓和天敌作用所造成的压力。根据昆虫与植物相互作用的特点,目前已提出很多昆虫与植物的进化理论,包括成对的协同进化、弥散的协同进化、群落的协同进化以及顺序进化。在昆虫对寄主植物的选择中,以植物对昆虫的影响较昆虫对植物的影响更为重要,称为顺序进化是适宜的;昆虫为被子植物传授花粉造成互惠共生,其中的进化关系应称为协同进化。     

植食性昆虫与其植物性食物间的相互关系

昆虫是地球上种类和数量最多的动物群体之一 ,而大多数昆虫又是以植物为食的。因此研究昆虫和植物间的相互关系 ,对于植物繁衍后代 ,对于消灭有害昆虫、保护有益昆虫意义重大。1　昆虫摄食植物的一般机理首先 ,昆虫依靠视觉或嗅觉对植物产生行为的定向和趋性。例如蝗虫对垂直线条 ,苹果实蝇对绿色、黄色和橙色球形物有趋性 ,它们依靠嗅觉和触觉对植物的理化刺激作出反应 ;之后 ,依靠味觉作用决定对某种植物大量摄食还是放弃取食。昆虫对植物是否取食 ,是植物中的化学成分与昆虫食性间既互相依存、又处于主动与被动的关系。2　植物与植食性昆…     

对食性分类的商榷

昆虫的食性很复杂,但目前常用的分类,是按昆虫所取食物的性质分为:植食性、肉食性和杂食性。取食活植物的为植食性,取食动物的为肉食性,既能取食动物又能取食植物的为杂食性。植食性昆虫,又以选择食物种类多寡而分为单食性,寡食性和多食性。昆虫仅取食一种植物的为单食性。寡食性是指以某一类群的植物为食的昆虫。多食性是以多种不同类群的植物为食的昆虫。     

入侵植物乌桕防御策略的适应性进化研究

生长于不同昆虫群落胁迫下的植物地理种群可能进化出不同的防御策略。入侵植物在原产地同时受到专食性昆虫和广食性昆虫的取食危害, 而在入侵地“逃逸”了专食性昆虫的取食危害。入侵植物对不同类型昆虫防御策略的演化可能在其成功入侵的过程中起着至关重要的作用。该文主要以原产中国入侵北美的木本植物乌桕(Triadica sebifera)为例, 并结合其他入侵植物防御策略演化的研究, 从抗性和耐受性、直接抗性和间接抗性、组成抗性和诱导抗性三个方面系统分析不同昆虫选择压力下入侵植物防御策略的演化, 同时探讨入侵植物防御策略演化对生物防治效果的影响, 指出未来的重点研究方向。     

植食性昆虫的食性和营养

本文综述和讨论近年来有关植食性昆虫食性和营养的研究结果和发展。第一部分略述该类昆虫食物因理化性质的各异所引起的食性特化现象, 由此所产生的研究课题和国际对这方面的研究动态。第二部分叙述昆虫的感觉作用和食料植物选择之间的关系, 列举对不同昆虫在觅食或产卵时有诱致或驱斥效应的和在取食时有助长或抑制效应的感觉刺激的本质和昆虫反应的特点。第三部分讨论植食性昆虫的营养和代谢的特点及其与食性特化的关系, 在列举较近期间的研究成就后指出在不同种类中所存在着的营养差异, 可能和食性特化有某些联系。这类昆虫的营养需要和对植物中有毒物质的适应都是代谢类型的反映, 它们和昆虫的感觉反应有一定的联系, 在与植物建立营养的关系中同样是重要的。第四部分叙述并讨论了有关植食性昆虫食性的某些理论, 其中包括在选择食物中的机制、食性形成的主导因素、对食性类型以及食性演化的解释等。最后, 指出对有关方面研究的可能进展和成就, 及其在昆虫学各方面所起的影响。     

诠释植食性昆虫是怎样选择食料植物的

昆虫对食料植物的选择,是各种昆虫行为最为明显的表现,和人类的农林生产有密切的关系。在蝗虫、甲虫等昆虫种类中,幼虫和成虫常取食相同的植物,但鳞翅目、双翅目等昆虫的幼虫的食料植物与成虫的不同,常在成虫产卵时决定幼虫取食的植物。昆虫对植物的选择依靠感觉器官的功能,而植物除合有昆虫所需的营养成分外,还合有种类特异性的代谢次生物质,它们对昆虫产生感觉刺激,是昆虫对植物进行选择的主要因素。有些昆虫在选择植物时嗅觉、味觉、触觉起着比较严格的限制作用,称为寡食性或单食性的种类。另一些昆虫虽然感觉作用也很灵敏,但适应的范围较广,能取食多种植物,称为多食性昆虫。以飞蝗、棉铃虫与烟青虫为例,介绍了昆虫的感觉器官和神经系统在选择食料植物时所起的作用。     

Aboveground herbivory increases soil nematode abundance of an invasive plant

入侵植物往往可以影响土壤线虫的群落结构。然而,入侵植物在入侵地并未完全逃逸地上植食性昆虫的取食危害,而我们对昆虫取食是否会调节入侵植物对土壤线虫群落的影响还知之甚少。在本研究中,我们探讨了地上植食性昆虫取食危害如何调节入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)对土壤线虫群落的影响,并研究了昆虫调节作用的时间效应。我们开展温室实验,对盆栽的空心莲子草施加三种不同的昆虫取食处理[无昆虫取食、专食性昆虫莲草直胸跳甲(Agasicles hygrophila)取食、广食性昆虫虾钳菜披龟甲(Cassida piperata)取食],并在移除所有植食性昆虫后的第1、10和20天测定土壤线虫的群落结构。此外,我们还测定了空心莲子草根系及根系分泌物的碳含量。研究发现,在植食性昆虫被移除的第1天,昆虫取食处理显著提高了空心莲子草根围土壤线虫的丰度,特别是植食性线虫。然而,随着时间推移,这种影响逐渐减退,并在后期(第10和20天)完全消失。此外,专食性昆虫莲草直胸跳甲和广食性昆虫虾钳菜披龟甲的取食危害对土壤线虫丰度的影响并无显著性差异。综上所述,本研究表明地上植食性昆虫的取食危害可以改变入侵植物对土壤线虫群落的影响,但昆虫的调节作用是短暂的。此外,我们的研究强调了在评估入侵植物的影响时,需要同时考虑地上和地下生物群落。     

视觉信号在昆虫检测植物寄主中的作用

植物为数十万种昆虫提供各种资源,如食物、交配、产卵和躲避天敌的场所。目前对昆虫检测植物寄主的研究主要关注昆虫嗅觉系统和植物寄主挥发物之间的相互作用,对昆虫视觉系统发挥的作用关注较少。近年来,对昆虫视觉器官、光行为反应及分子生物学的研究表明,昆虫具有优异的视觉能力,能够辨别植物寄主的颜色、大小和轮廓,应该将视觉纳入昆虫检测植物寄主的研究中。昆虫能够利用视觉信号准确检测寄主,远距离时,主要依靠植物寄主轮廓检测寄主,近距离时,寄主的大小、颜色和形状发挥重要作用。利用昆虫视觉识别寄主的专一性研制诱捕装置,可为害虫的监测和防治提供一定的理论基础。     

盲蝽科昆虫的食性

盲蝽科是半翅目最大的科 ,该科昆虫既有植食性和肉食性类群 ,又有杂食性类群 ,有很大的经济价值。作者综述了盲蝽科昆虫各食性类群中重要种类的寄主范围 ,指出在杂食性盲蝽中作为害虫的天敌作用远远大于对植物的危害 ,同时探讨了盲蝽科昆虫与植物的关系类型及食性的进化。     

跳甲的食性及食性分化

跳甲隶属于鞘翅目叶甲科跳甲亚科,是一类具有重要经济意义的植食性昆虫。本文对跳甲食性及食性分化的研究进展进行了综述,诠释了寄主植物的概念,分析了昆虫食性专化发生的原因。跳甲亚科的寄主植物的范围虽广,但有85%的属为专食性属。一般认为,专食性的跳甲亚科和萤叶甲亚科是由食性较广的叶甲亚科进化而来的,食性分化在其中可能起了重要作用。广食性代价推动了食性分化的发生,广食性代价假说受到越来越多的实验支持。有关食性分化方向的观点倾向于寄主植物转向化学物质相似的植物,表现为寄主转移、寄主扩张和形成寄主型等;食性分化推动了同域物种形成。跳甲食性分化的研究对于丰富研究昆虫与植物相互关系的协同进化理论也有重要作用。     

昆虫取食植物趣谈

在我们居住的地球上,有着无以数计的昆虫,它们以各种方式获取生存和繁衍。其中以植物为食的,被称作植食性昆虫,它们与植物存在着一种食与被食的关系,并且取食时表现出种种有趣的行为。 一、选择行为 植食性昆虫对取食植物的选择是经过长期适应并遗传下来的。尽管它们存在着狭食性和广食性的区别,有的能移取食两种或两种以上的植物,但它们喜食的植物和喜食的程度仍然不同。     

生态生物化学(八):植食性昆虫对食物的选择

动物取食的习性,即对食物的选择性,是在漫长的历史进化中形成的。昆虫种类繁多,这与其食性的分化是分不开的。昆虫的食性多种多样,有植食性的,即以植物及其产物为食的;有肉食性的,即以动物为食,包括捕食性     

群落生态学与有害生物防治(一):群落与有害生物的含义及其相互关系

一、什么叫群落让我们环顾一下四周的环境:草木葱葱,虫鸟飞鸣,它们之间有没有联系呢?大家知道,植物靠根系吸收土壤中的养分,靠枝叶吸收阳光和二氧化碳,合成有机物质,才取得在陆地生存和发展的可能;而在各种植物上,包括烟草、楝树等,总有一些食植物的昆虫。与此同时,会伴随着以这些昆虫为食的肉食性昆虫以及两栖类、鸟类等。由此可见,它们是一环扣一环,相互有联系的。如果走进森林,可见高大的乔木高达几十米,下面的灌木只有几米高,再往下是低矮的     

冬虫夏草蝠蛾幼虫对几种植物的嗅觉反应初步研究

植食性昆虫主要利用嗅觉、味觉、视觉和触觉等对寄主植物进行选择,而植物挥发物是引导植食性昆虫寄主定向行为的主要因素。利用"Y"型嗅觉仪测试康定虫草蝠蛾Hepialus armoricanus二龄幼虫对适生地的几种植物材料的嗅觉反应;并用欧式距离和Q型聚类法对供试植物进行相似性分析和聚类分析。结果表明:蝠蛾幼虫对几种植物材料表现出强弱不同的趋性反应;根据植物的相似性可将供试植物分为4类,且同一类植物引导蝠蛾幼虫产生相似的嗅觉反应。     

夜行性昆虫微光视觉行为及其视觉适应机制

作为昆虫种群的重要组成部分,夜行性昆虫成功进化出了与其生存环境相适应的感觉机制,普遍认为夜行性昆虫主要依靠嗅觉和机械性感受等来探索环境,其视觉器官发生了退化或功能丧失。近年来,随着红外夜视、视网膜电位(electroretinogram, ERG)和视觉神经等生物新技术的应用,昆虫视觉生态学研究出现了突破性进展,自2002年以来陆续发现蛾类、蜜蜂和蜣螂等夜行性昆虫进化出了非凡的微光视觉(dim-light vision)能力,在夜晚(光照强度低于0.3 lx)依然可以如同在明亮的白天一样清晰、准确地感知目标物体特定的视觉特性,如明暗、颜色、形状、大小、对比度、偏振光和运动状态等,展现出视觉调控夜行性昆虫行为活动的巨大潜力。此外,这些夜行性昆虫复眼瞳孔、小眼焦距、视杆和色素颗粒等方面进化出了一些相应的形态生理特征,以提高光学灵敏度适应夜间微光环境。鉴于夜行性昆虫微光视觉行为及其视觉适应机制的研究尚处于起步阶段,仅见于少数访花昆虫或粪食性昆虫,建议加强以下几个方面的研究：(1)重大夜行性农业害虫的微光视觉及其应用的研究;(2)非典型重叠复眼的光学结构特征及其应对微光环境的适应机制研究;(3)夜行性昆虫响应微光环境的视觉适应机制研究;(4)基于夜行性昆虫微光视觉行为研发新型害虫防控技术。     

危难迫使象群融合

一项新研究显示,有性生殖的月见草比无性生殖的植株更能抵御食草昆虫的侵害。这一发现使人们能够更好地了解植物是如何演化,并进一步抵御食草昆虫的。研究人员分别在室内和野外对月见草进行试验,该植物包含259个品种,其中85％是有性生殖,其余为无性生殖。在实验中发现,广食性昆虫青睐无性植株,     

植物的虫瘿与成瘿昆虫

虫瘿是植物组织遭受昆虫取食或产卵的刺激后,细胞加速分裂和异常分化而长成的畸形瘤状物或突起,它们是昆虫生活的"房子".介绍了虫瘿的形态多样性和形成过程,成瘿昆虫的多样性、生活史、寄生、食性和寄食现象,成瘿昆虫与寄主植物的关系以及人类对虫瘿的利用.     

昆虫对植物次生性物质的适应策略

植物次生性物质是植食性昆虫在取食过程中遇到的主要障碍之一,也是天敌昆虫寻找寄主或猎物的主要信息来源。当今,昆虫学中的一些重要理论问题,如寄主植物的识别,食性的形成,植物求救信号的释放,天敌对寄主或猎物的识别和寻找机制等等,均与植物次生性物质有关。在长期的演化过程中,昆虫适应了植物次生性物质的种种不利作用,改变了这类物质对植物本身的防御作用,使其能充分地利用各分类阶元的植物次生性物质作为寻找寄主植物、昆虫寄主或猎物以及取食的信号。昆虫与植物次生性物质的这种关系是当今协同演化理论得以产生的主要依据之一。关于昆…     

植物与植食性昆虫相互作用的分子机制

在长期的协同进化中,植物建立起应对昆虫取食为害的精密而又复杂的防御机制,植物转录组调控中防御应答基因的表达及防御物质的合成因不同的昆虫取食方式而异。一般来说,咀嚼式口器昆虫取食时造成大面积组织伤害,可诱导植物产生伤害反应;而刺吸式口器昆虫因其特殊的口针取食,诱导植物激活病原体相关的防御途径。不同的防御途径激活不同的识别机制和信号途径。本文从信号识别和转导上综述了不同食性的昆虫取食植物时所引发的防御反应,分析了昆虫-植物相互作用关系的分子机制。     

甲虫在燕辽地区中生代非海相生态系统中的作用

昆虫是动物界分布最广、种类最多的一个类群,是无脊椎动物中唯一有翅的一个类群,也是陆生生物中最早具有飞翔能力的一个类群,具有扩散和迁飞的习性,是新领地的最早占领者、生态系统的开拓者,在生态系统中占据重要地位.甲虫由于身体强烈几丁质化,与其它昆虫相比,体壁相当坚硬,提高了对环境的抗逆性,分布相当广泛,成为昆虫纲最具多样性的一个类群,在生态系统中起着非常重要的作用.它们主要占据生态系统的第二营养级和第三营养级,处于食物链的中间,扮演了初级消费者和次级消费者的角色,连接着生产者和高级消费者,在维持食物链的连续以及保证物质循环、能量流动的顺利进行中起着不可替代的作用.一些腐食性或者碎食性甲虫扮演了分解者的角色.此外,一些访花类甲虫以及取食孢子或种子的甲虫对于植物的传粉以及促进植物与昆虫的协同进化具有重要意义.