为何世界需要昆虫

为何世界需要昆虫
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地球上已有略少于一百万种昆虫物种被 鉴定 。全球昆虫物种多样性占地球上所有其他物种多样性的一半以上。对实际物种丰富度的估计值从较为现实的四百万至六百万种,到夸张的八千万种不等。但由于昆虫仍在不断演化,我们实际上永远无法确切知晓。

昆虫的特征是具有三对足、两对翅(有时翅会退化或缺失)以及三个体节:头部、胸部和腹部。此外,昆虫在发育过程中会改变外观,这一过程被称为 变态发育。

如果将地球上所有昆虫放在一起称重,其总重量将超过全人类的总重量。据估计,昆虫的总生物量是人类总 生物量的300倍。据估计,仅蚂蚁和白蚁的重量就 超过 人类。这些均为估计值,由于可靠数据稀缺,昆虫生物量的测量结果可能存在争议。

人类习以为常的许多事物,若没有昆虫,都会受到影响。

昆虫维系着整个食物链

若没有昆虫,我们的食物供应总量将受到严重限制。由于可食用的新鲜水果和蔬菜极为匮乏,我们将面临多种营养缺乏问题。昆虫是传粉者,若昆虫不复存在,许多农作物的产量都将受损。丝绸和蜂蜜等某些产品也将 不复存在。

食物链将 大幅缩减。届时将不再有鸟类,也不会有其他以昆虫为食的动物。

世界将遍布分解中的有机物质。这将导致土壤彻底退化,其余所有生命也将随之消失。

即便如此,若人类仍然存活,创造力也将受到影响。昆虫是艺术家以及电影与纪录片的灵感来源。工程师和科学家研究昆虫,以探索我们如何让日常生活更具可持续性和效率。

生存机制

寄生蜂停留在苹果蠹蛾卵上(该卵直径约1毫米)。
Nadine Wahner

最小的昆虫是一种 寄生蜂,体长仅为139微米,小得令人惊叹。与许多昆虫一样,它肉眼不可见。昆虫可见于种子、草类、开花植物或土壤之中,它们也可能寄生于取食植物的昆虫。随后还会发现其他昆虫,寄生于那些寄生植食性昆虫的昆虫。

昆虫对环境变化的适应能力很强,并拥有结构完善的 感觉系统,可与脊椎动物相媲美。由于生命周期短,果蝇、蚜虫和蚊子可在不到七天的时间内完成从卵到成虫的整个生命周期。它们对环境变化的反应速度远 快于 生命阶段较长的动物。

这正是昆虫能够如此迅速对杀虫剂产生 抗药性 的原因。家蝇对杀虫剂滴滴涕(DDT)产生抗药性,发生于1947年,即该药首次研制出来八年之后。

如今,由于昆虫接触的化学药剂种类繁多,选择压力不断增大,杀虫剂抗药性的发展速度要快得多。

所有伎俩中最巧妙的一种

众所周知,昆虫与植物及其他昆虫之间存在错综复杂的关系。植物发生变化,昆虫也随之变化。这种协同进化已持续约3.6亿年,即自首批昆虫 演化之时起。这一时间远长于直立人(Homo erectus)的演化时间,后者 大约在两百万年前出现。

许多昆虫能够飞行,这是一项重要优势。它们能够更快地扩散,更迅速地脱离危险,并更高效地抵达食物来源。昆虫中翅膀拍动最快的是一种蠓虫,其记录为 每秒1046次拍动,这归因于非同步的肌肉收缩。

相比之下,鸟类中翅膀拍动最快的是蜂鸟,其翅膀拍动频率为 每秒55次。飞行速度最快的是一种 虻,时速可达145公里。

昆虫具有外骨骼而非内骨骼。其坚硬的外壳既是肌肉的附着点,也能防止身体干燥,并阻止 毒素 进入其体内。对于骨化程度很高的昆虫(如甲虫,甲虫属于 最成功的 昆虫之列)而言,外骨骼还能保护它们免遭捕食。

甲虫可能是所有昆虫中多样性最高的类群,其原因至今仍是未解之谜。棘刺及其他奇特构造可提供防御机制和伪装功能。

最后,昆虫能够在发育过程中极大地改变外观。蝴蝶的幼虫阶段看起来像蠕虫,之后化为蛹,而成虫则长有翅膀。成年蝴蝶和蛾类很少进食,通常只摄取少量水分或花蜜。

许多成年昆虫根本不具备 口器 。这种进化优势在于,成虫不必与其后代争夺食物,因而能够利用不同的生境,从而获得繁殖优势。

本文与 The Conversation合作发表。发表本文并不意味着世界经济论坛认可文中观点。

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作者:Pia Addison是斯泰伦博斯大学昆虫多样性高级讲师。

图片:一名工人在开普敦附近AgriProtein项目农场展示等待收获的苍蝇幼虫,摄于2014年7月10日。路透社/Mike Hutchings。

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