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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 蝎蛉科與蚊蝎蛉科觸角感器超微結(jié)構(gòu)比較研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 長翅目是全變態(tài)類昆蟲中最古老的成員之一，同時(shí)又是重要的生態(tài)指示昆蟲，在昆蟲的進(jìn)化以及環(huán)境監(jiān)測等方面具有重要意義。觸角作為昆蟲最重要的感覺器官，在覓食和覓偶等行為中起著重要作用。研究觸角上不同的感器類型對于揭示昆蟲的親緣關(guān)系十分重要。本文首次采用掃描電子顯微鏡，觀察、比較了染翅蝎蛉Sinopanorpa tincta (Navas)和中華蚊蝎蛉Bittacus sinensis Walker雌、雄蟲觸角感器的超微結(jié)構(gòu)、類型和分布。染翅蝎蛉觸角上共發(fā)現(xiàn)8種感器，中華蚊蝎蛉觸角上共發(fā)現(xiàn)7種感器。簡要討論了各種觸角感器的功能。
- 詳細(xì)介紹：
- 利用掃描電鏡對蝎蛉科與蚊蝎蛉科觸角感器超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，染翅蝎蛉觸角上共發(fā)現(xiàn)8種感器，分別為短刺形感受器、Bohm氏鬃毛、毛形感受器、短毛形感受器、錐形感受器、刺形感受器、腔形感受器和微毛形感受器。中華蚊蝎蛉觸角上共發(fā)現(xiàn)7種感受器，分別為Bohm氏鬃毛、芽形感受器、毛形感受器、刺形感受器、畸形毛感受器、腔錐感受器和鐘形感受器。雌、雄間觸角感覺器差別不大。對前人的研究進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上簡要討論了各種觸角感器的功能。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 長翅目是全變態(tài)類昆蟲中最古老的成員之一，在昆蟲綱系統(tǒng)發(fā)育中占據(jù)重要地位，同時(shí)也是重要的生態(tài)指示昆蟲，在環(huán)境監(jiān)測和生物多樣性保護(hù)方面具有重要意義。觸角作為主要的嗅覺器官，著生的各種類型的感器在昆蟲覓食和求偶中起著重要作用，對于昆蟲識別也有重要意義。本文采用掃描電鏡，研究了染翅蝎蛉和中華蚊蝎蛉觸角感器的超微結(jié)構(gòu)，為了解長翅目昆蟲觸角感器與行為之間的關(guān)系，揭示其親緣關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本文首次通過掃描電鏡，觀察研究了長翅目蝎蛉科和蚊蝎蛉科昆蟲觸角感器的超微結(jié)構(gòu)、類型以及分布，并比較了兩者的差異，推測了不同類型感受器的功能，討論了觸角感器與其嗅覺行為和識別機(jī)制間的密切聯(lián)系，填補(bǔ)了國內(nèi)外研究空白。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 通過對蝎蛉和蚊蝎蛉的觸角感器進(jìn)行掃描電鏡觀察，弄清了觸角感受器的類型及其分布，為下一步進(jìn)行透射電鏡觀察，揭示感受器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能奠定了良好基礎(chǔ)。另外，研究觸角感受器的類型、結(jié)構(gòu)以及分布，是探索昆蟲嗅覺行為和識別機(jī)制的前提，有助于深入了解昆蟲的化學(xué)感受系統(tǒng)及其觸角感器與昆蟲行為之間的關(guān)系，為深入了解昆蟲的親緣關(guān)系提供科學(xué)依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 長翅目是最原始的全變態(tài)類昆蟲，同時(shí)又是重要的生態(tài)指示昆蟲，在昆蟲的進(jìn)化以及環(huán)境監(jiān)測等方面具有重要意義。觸角作為昆蟲最重要的感覺器官，在覓食和覓偶等行為中起著重要作用。研究觸角上不同的感器類型對于揭示昆蟲的親緣關(guān)系十分重要。本文首次采用掃描電子顯微鏡，觀察、比較了染翅蝎蛉Sinopanorpa tincta (Navas)和中華蚊蝎蛉Bittacus sinensis Walker雌、雄蟲觸角感器的超微結(jié)構(gòu)、類型和分布。染翅蝎蛉觸角上共發(fā)現(xiàn)8種感器，分別為短刺形感器、Bohm氏鬃毛、毛形感器、短毛形感器、錐形感器、刺形感器、腔形感器和微毛形感器。中華蚊蝎蛉觸角上共發(fā)現(xiàn)7種感器，分別為Bohm氏鬃毛、芽形感器、毛形感器、刺形感器、畸形毛感器、腔錐感器和鐘形感器。蚊蝎蛉與蝎蛉觸角感器的最大區(qū)別，是存在有大量的腔錐感器。簡要討論了各種觸角感器的功能。
獲獎(jiǎng)情況
- 2008年國家級大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃資助項(xiàng)目，論文已投國家一級學(xué)報(bào)——《昆蟲學(xué)報(bào)》； 2009年5月在校第四屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中獲特等獎(jiǎng)； 2009年6月在陜西省第七屆"挑戰(zhàn)杯"大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中獲一等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
參考文獻(xiàn)
- 1) 譚江麗, 花保禎. 2008. 蚊蝎蛉捕捉足構(gòu)造. 昆蟲學(xué)報(bào), 51: 745-752. 2) 周堯,冉瑞碧,王素梅. 1981. 長翅目昆蟲的分類研究（Ⅰ,Ⅱ）.昆蟲分類學(xué)報(bào),3: 1-22. 3) Byers GW, Thornhill R. 1983. Biology of the Mecoptera. Annual Review of Entomology, 28: 203-228. 4) Hashimoto Y. 1990. Unique features of sensilla on the antennae of Formicidae (Hymenoptera). Applied Entomology and Zoology, 25: 491-501. 5) Schneider D. 1964. Insect antennae. Annual Review of Entomology, 9: 103-122. 6) Slifer EH, Sekhon SS. 1972. Sense organs on the antennal flagellum of damselfies and dragonflies (Odonata) . International Journal of Insect Morphology & Embryology, 1: 289-300. 7) Slifer EH, 1975. Sense organs on the antennal flagellum of two species of scorpionflies (Mecoptera). International Journal of Insect Morphology & Embryology, 4: 467-475.
同類課題研究水平概述
- 長翅目Mecoptera昆蟲對環(huán)境變化敏感，是一類重要的生態(tài)指示昆蟲，在環(huán)境監(jiān)測和生物多樣性保護(hù)中具有重要意義；同時(shí)，蚊蝎蛉成蟲三對足跗節(jié)均特化形成捕捉結(jié)構(gòu)，以前足懸掛在植物上，而以中、后足捕獲獵物，在維持森林生態(tài)平衡中也有一定作用；此外，長翅目是昆蟲綱Insecta中唯一在幼蟲期具有復(fù)眼的類群，是全變態(tài)類最基部的分支，是聯(lián)系全變態(tài)類Holometabola與半變態(tài)類Hemimetabola昆蟲的重要紐帶，在昆蟲綱系統(tǒng)發(fā)育中占據(jù)獨(dú)特地位（Byers & Thornhill，1983）。 觸角是昆蟲最重要的感覺器官，主要司感受機(jī)械刺激和氣味等功能，包括性信息素、寄主氣味、二氧化碳、溫濕度等。昆蟲一系列復(fù)雜的行為，如覓食、尋找配偶等，主要通過觸角上著生的不同類型的感器來實(shí)現(xiàn)。研究觸角感器的類型、數(shù)量和分布，是探索昆蟲一些重要行為的前提，有助于深入了解昆蟲的觸角感器與行為反應(yīng)之間的關(guān)系，了解昆蟲與自然界的化學(xué)通信等，為昆蟲系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化研究提供重要依據(jù)。近年來，國內(nèi)外對于昆蟲觸角感器的研究主要集中在鱗翅目、膜翅目、鞘翅目等，但對長翅目昆蟲的觸角感器，僅Slifer (1975) 利用光學(xué)顯微鏡對Panorpa dissimilis和Bittacus chlorostigma進(jìn)行過初步研究，由于受研究手段所限，他對許多感器類型未能看清或觀察到。因此，本文以染翅蝎蛉Sinopanorpa tincta和中華蚊蝎蛉Bittacus sinensis為代表，首次利用掃描電子顯微鏡比較研究了蝎蛉科和蚊蝎蛉科觸角感器的類型及其超微結(jié)構(gòu)，以期為進(jìn)一步研究其長翅目昆蟲的行為生物學(xué)、化學(xué)生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)進(jìn)化等奠定基礎(chǔ)。
