陶詩(shī)秀
你見(jiàn)過(guò)昆蟲(chóng)也能聞氣味嗎?在昆蟲(chóng)的頭部眼睛的上方,有兩根須”,這就是昆蟲(chóng)的“鼻子”。昆蟲(chóng)學(xué)家稱它為觸角,昆蟲(chóng)就是靠觸角來(lái)聞氣味的。
有人做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn):分別放上一堆糖粒和一堆木屑,用鐵網(wǎng)隔開(kāi),然后捉些活蟑螂,其中幾只剪去觸角,一起放在有木屑的一邊。過(guò)一會(huì)兒,那些有觸角的蟑螂就會(huì)穿過(guò)鐵網(wǎng)的小孔,爬到糖堆那邊去,而沒(méi)了觸角的蟑螂,則仍在木屑堆上胡亂爬行。
實(shí)驗(yàn)表明,昆蟲(chóng)的觸角確有鼻子的嗅覺(jué)作用。
昆蟲(chóng)的種類繁多,觸角的形狀也各不相同?;认x(chóng)、蟑螂、蟋蟀頭上的一對(duì)觸角,前后粗細(xì)變化不大,看上去像兩根鞭子,故叫“鞭狀觸角”;蒼蠅的觸角,有點(diǎn)像多芒的麥穗,叫“具芒觸角”;金龜子的觸角,則是一片片連接而成的,很像魚(yú)鰓,就稱“鰓狀觸角”;蚊子的觸角有許多分枝,宛如兩把刷子,稱作“環(huán)毛狀觸角”;白蟻的觸角像佛僧們手中的念珠,所以就叫“念珠狀觸角”。此外,還有蚤的錘狀觸角、蛾子的羽狀觸角、蜜蜂的膝狀觸角……即使同一種昆蟲(chóng),雌雄之間的觸角形狀也不盡相同,例如有種地老虎,雌性的觸角為絲狀,而雄的則為羽狀。
昆蟲(chóng)的觸角除了形狀上有明顯的差異外,長(zhǎng)短也很懸殊。蜻蜓、知了的觸角很短,只有在放大鏡下才能觀察清楚,而蟋蟀、天牛、蝴蝶等的觸角就很長(zhǎng)了。在浙江西天目山考察中,有種孟斯科昆蟲(chóng)紡織娘,觸角平均長(zhǎng)度居然超過(guò)了40毫米。
盡管昆蟲(chóng)的觸角千奇百態(tài),但它們的結(jié)構(gòu)卻基本相同,都長(zhǎng)在復(fù)眼前方的兩個(gè)叫觸角窩的小凹坑里。觸角由許多小節(jié)組成,大體可分三部分,基部第一節(jié)比較粗短,叫柄節(jié),它以膜質(zhì)連接于觸角窩邊緣,起著支撐上面各節(jié)的作用;第二節(jié)叫梗節(jié);第三節(jié)以后的各節(jié),統(tǒng)稱為鞭節(jié)。各種昆蟲(chóng)觸角形狀和長(zhǎng)短的變化主要表現(xiàn)在鞭節(jié)上。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),昆蟲(chóng)的觸角上長(zhǎng)著許多不同形狀的嗅覺(jué)窩,每個(gè)窩都由一個(gè)小腔與外界相通,窩內(nèi)分布感覺(jué)神經(jīng)纖維,直接與腦神經(jīng)中樞相連。所以,昆蟲(chóng)的兩根觸角總是在不停地東搖西擺,探測(cè)周圍極其微弱的氣味信息。
當(dāng)然,嗅覺(jué)窩并不是分布在昆蟲(chóng)的整個(gè)觸角上,而是有特定的部位。在電子顯微鏡下我們可以看到,蚜蟲(chóng)的嗅覺(jué)窩多半生在柄節(jié)上,蜜蜂的嗅覺(jué)窩主要分布于觸角鞭節(jié)前端。昆蟲(chóng)嗅覺(jué)窩的數(shù)量也不一致,蜜蜂工蜂的觸角上有大約六千個(gè)嗅覺(jué)窩,而雄蜂竟有三萬(wàn)個(gè)以上。一般來(lái)說(shuō),雄蟲(chóng)的觸角比雌蟲(chóng)要發(fā)達(dá),嗅覺(jué)窩自然也較多,比如雄金龜子的觸角上有五萬(wàn)多個(gè)嗅覺(jué)窩,而雌的還不到八千個(gè)。
昆蟲(chóng)的觸角,盡管在外形、長(zhǎng)度、嗅覺(jué)窩數(shù)量上千差萬(wàn)別,但是,它們的嗅覺(jué)靈敏度都相當(dāng)驚人,能敏銳地感覺(jué)到各種化學(xué)物質(zhì)的氣味,尋覓食物和識(shí)別伙伴。比如,蒼蠅只要聞到糞臭、魚(yú)腥味,就會(huì)從四面八方云集而來(lái),蚊子聞到人身上的汗酸味,便會(huì)嗡嗡飛來(lái)咬人,蜜蜂和蝴蝶能聞出各種花果的香味,找到它們愛(ài)吃的花蜜。螞蟻還可以用觸角來(lái)辨認(rèn)自己的同伴,假如把幾個(gè)螞蟻放入另一窩螞蟻的巢內(nèi),由于彼此氣味相異,這些外來(lái)的螞蟻很快會(huì)遭到猛烈的攻擊,而被活活咬死。昆蟲(chóng)也能依靠觸角尋找配偶。一般昆蟲(chóng)的雌蟲(chóng)活動(dòng)性不強(qiáng),有的甚至翅膀完全退化,不能飛翔,但在性成熟時(shí),雌蟲(chóng)能分泌一種叫性誘素的化學(xué)物質(zhì),這種物質(zhì)有特殊的氣味,隨空氣的流動(dòng)而擴(kuò)散到周圍環(huán)境中。雄蟲(chóng)憑觸角可以聞出這種氣味,不遠(yuǎn)千里,飛來(lái)向雌蟲(chóng)“求愛(ài)”。一只雌蠶蛾雖然僅分泌出0.005-1.0微克的性誘素,就誘引了一百萬(wàn)只雄蛾前來(lái)“約會(huì)”??墒牵坏┯眉舻都羧バ巯x(chóng)的觸角,或在觸角上涂上蠟質(zhì),這時(shí)即使雌蟲(chóng)近在眼前,雄蟲(chóng)也無(wú)動(dòng)于衷,因?yàn)樗鼈儐适Я诵嵊X(jué)功能。昆蟲(chóng)還能依賴觸角來(lái)選擇產(chǎn)卵場(chǎng)所。菜粉蝶聞到蘿卜、青菜等植物揮發(fā)出來(lái)的芥子油氣味,就飛到這些蔬菜上產(chǎn)卵,米蛾聞到大米的氣味,就會(huì)鉆進(jìn)米囤產(chǎn)卵。
昆蟲(chóng)的觸角除了有“鼻子”的嗅覺(jué)作用外,有的還能起到“耳朵”的聽(tīng)覺(jué)作用呢!如蚜蟲(chóng)的“耳朵”就長(zhǎng)在觸角根部的柄節(jié)上,雄蚊的“耳朵”長(zhǎng)在觸角的第二節(jié)上,蓬蓬松松的感覺(jué)毛可以接受雌蟲(chóng)飛行時(shí)發(fā)出的嗡嗡聲。有的昆蟲(chóng),如夜蛾、虎蛾,它們羽狀的觸角還像是無(wú)源雷達(dá)探測(cè)器,能探測(cè)其他蛾子飛行時(shí)胸部發(fā)出的紅外線。蛾子憑其“雷達(dá)”導(dǎo)航,可以方便地找到食物和配偶。
有些昆蟲(chóng)的觸角還有其他特殊的本領(lǐng),如水蚤在游泳時(shí),靠觸角維持身體的平衡,地膽、水龜?shù)男巯x(chóng),能用觸角執(zhí)握雌蟲(chóng),進(jìn)行交配;還有一種水生的牙蟲(chóng),可以用露出水面的觸角進(jìn)行呼吸。
正因?yàn)槔ハx(chóng)有了這種“鼻子”,所以就具有趨化性和趨避性。蜜蜂尋香,蒼蠅逐臭,就是昆蟲(chóng)的趨化性。趨避性就是昆蟲(chóng)聞到某種氣味而遠(yuǎn)遠(yuǎn)躲開(kāi)的行為。人們根據(jù)昆蟲(chóng)的這種特性,已經(jīng)制造出許多有氣味的殺蟲(chóng)劑。其中,有些是利用昆蟲(chóng)的趨化性,如人工合成的性誘劑,誘集害蟲(chóng),聚而殲之。有些是利用昆蟲(chóng)的趨避性,如驅(qū)蚊香、樟腦丸等各種驅(qū)蟲(chóng)劑。
昆蟲(chóng)奇妙的“鼻子”,也引起仿生學(xué)家的濃厚興趣,借鑒昆蟲(chóng)嗅覺(jué)器官,成功地研制了嗅敏儀和氣體檢測(cè)儀,它們比一般的自動(dòng)分析儀器更加靈敏、快速和小型化,這些被形象地稱為“電子鼻”的儀器,在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中已獲得了廣泛的運(yùn)用。
近年來(lái),科學(xué)家們對(duì)昆蟲(chóng)的觸角進(jìn)行了更廣泛和更深入的研究,這不僅可以大大地豐富仿生學(xué)的內(nèi)容,而且為害蟲(chóng)防治工作開(kāi)辟了更新、更廣闊的途徑。