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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
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介：
- 長(zhǎng)翅目是全變態(tài)類(lèi)昆蟲(chóng)中最古老的成員之一，同時(shí)又是重要的生態(tài)指示昆蟲(chóng)，在昆蟲(chóng)的進(jìn)化以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面具有重要意義。觸角作為昆蟲(chóng)最重要的感覺(jué)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(lèi)型對(duì)于揭示昆蟲(chóng)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(chóng)觸角感器的超微結(jié)構(gòu)、類(lèi)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(jiǎn)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(duì)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(jué)器差別不大。對(duì)前人的研究進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上簡(jiǎn)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(xiě)目的和基本思路
- 長(zhǎng)翅目是全變態(tài)類(lèi)昆蟲(chóng)中最古老的成員之一，在昆蟲(chóng)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(chóng)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)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(jué)器官，著生的各種類(lèi)型的感器在昆蟲(chóng)覓食和求偶中起著重要作用，對(duì)于昆蟲(chóng)識(shí)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(zhǎng)翅目昆蟲(chóng)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(guò)掃描電鏡，觀察研究了長(zhǎng)翅目蝎蛉科和蚊蝎蛉科昆蟲(chóng)觸角感器的超微結(jié)構(gòu)、類(lèi)型以及分布，并比較了兩者的差異，推測(cè)了不同類(lèi)型感受器的功能，討論了觸角感器與其嗅覺(jué)行為和識(shí)別機(jī)制間的密切聯(lián)系，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外研究空白。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 通過(guò)對(duì)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(lèi)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(lèi)型、結(jié)構(gòu)以及分布，是探索昆蟲(chóng)嗅覺(jué)行為和識(shí)別機(jī)制的前提，有助于深入了解昆蟲(chóng)的化學(xué)感受系統(tǒng)及其觸角感器與昆蟲(chóng)行為之間的關(guān)系，為深入了解昆蟲(chóng)的親緣關(guān)系提供科學(xué)依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 長(zhǎng)翅目是最原始的全變態(tài)類(lèi)昆蟲(chóng)，同時(shí)又是重要的生態(tài)指示昆蟲(chóng)，在昆蟲(chóng)的進(jìn)化以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面具有重要意義。觸角作為昆蟲(chóng)最重要的感覺(jué)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(lèi)型對(duì)于揭示昆蟲(chóng)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(chóng)觸角感器的超微結(jié)構(gòu)、類(lèi)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(jiǎn)要討論了各種觸角感器的功能。
獲獎(jiǎng)情況
- 2008年國(guó)家級(jí)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(guó)家一級(jí)學(xué)報(bào)——《昆蟲(chóng)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(jìng)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(jìng)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(chóng)學(xué)報(bào), 51: 745-752. 2) 周堯,冉瑞碧,王素梅. 1981. 長(zhǎng)翅目昆蟲(chóng)的分類(lèi)研究（Ⅰ,Ⅱ）.昆蟲(chóng)分類(lèi)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(lèi)課題研究水平概述
- 長(zhǎng)翅目Mecoptera昆蟲(chóng)對(duì)環(huán)境變化敏感，是一類(lèi)重要的生態(tài)指示昆蟲(chóng)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)和生物多樣性保護(hù)中具有重要意義；同時(shí)，蚊蝎蛉成蟲(chóng)三對(duì)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(zhǎng)翅目是昆蟲(chóng)綱Insecta中唯一在幼蟲(chóng)期具有復(fù)眼的類(lèi)群，是全變態(tài)類(lèi)最基部的分支，是聯(lián)系全變態(tài)類(lèi)Holometabola與半變態(tài)類(lèi)Hemimetabola昆蟲(chóng)的重要紐帶，在昆蟲(chóng)綱系統(tǒng)發(fā)育中占據(jù)獨(dú)特地位（Byers & Thornhill，1983）。 觸角是昆蟲(chóng)最重要的感覺(jué)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(chóng)一系列復(fù)雜的行為，如覓食、尋找配偶等，主要通過(guò)觸角上著生的不同類(lèi)型的感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。研究觸角感器的類(lèi)型、數(shù)量和分布，是探索昆蟲(chóng)一些重要行為的前提，有助于深入了解昆蟲(chóng)的觸角感器與行為反應(yīng)之間的關(guān)系，了解昆蟲(chóng)與自然界的化學(xué)通信等，為昆蟲(chóng)系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化研究提供重要依據(jù)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于昆蟲(chóng)觸角感器的研究主要集中在鱗翅目、膜翅目、鞘翅目等，但對(duì)長(zhǎng)翅目昆蟲(chóng)的觸角感器，僅Slifer (1975) 利用光學(xué)顯微鏡對(duì)Panorpa dissimilis和Bittacus chlorostigma進(jìn)行過(guò)初步研究，由于受研究手段所限，他對(duì)許多感器類(lèi)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(lèi)型及其超微結(jié)構(gòu)，以期為進(jìn)一步研究其長(zhǎng)翅目昆蟲(chóng)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)。
