昆虫如何行走(巧尽其用的虫足)

　　(1)胸足的基本构造

　　足是昆虫的运动器官。昆虫有3对足，在前胸、中胸和后胸各有一对，我们相应地称为前足、中足和后足。每个足由基节、转节、腿节、胫节、跗节和前跗节几部分组成。基节是足最基部的一节，多粗短。转节常与腿节紧密相连而不活动。腿节是最长最粗的一节。第四节叫胫节，一般比较细长，长着成排的刺。第五节叫跗节，一般由2-5个亚节组成；为的是便于行走。在最末节的端部还长着两个又硬又尖的爪，可以用它们来扒住物体，两个爪之间还常有个囊状的悬垫，也叫做爪垫，可借其表面分泌的粘着物质，附着在光滑物体的表面。有时爪垫变为针状，称为爪间突。很多昆虫的跗节及悬垫表面都生有一些感觉器官，可以感觉到接触物的情况，凭借这种感觉来决定其行动。有些昆虫的前足距节上还生有嗅味的感觉器官，如蝇类及媒蛾类，它们可以用前足来判断可取食物的有无。

　　(2)胸足的类型与功能

　　昆虫的种类不同，习性不同，生活的场所也不同。为了造应不同的生活环境，足的形状发生了很大的变化，其功能也从单一的行走功用逐渐发展为具有多种功能的器官(各种足的图仿彩万志)。

　　①步行足：在地下跑的步行虫，虽然有翅但已不善于飞翔，为了适应其生活上的需要，经过长时期的演变，六条腿变得又细又长，跑起路来十分快速，这种足叫做步行足。当然昆虫中最基本的也是最常见的还是步行足，它们的外形细长；各节也没发生显著的变化，最适于担负行走的功用，如瓢虫、步行虫、天牛等。

　　②跳跃足：蝗虫、蟋蟀、蚤蝼、跳甲等昆虫十分善跳；它们的后足腿节膨大，内有发达的肌肉，可以控制胫节的屈伸，产生跳跃行为。捕捉这些昆虫时特别需要手疾眼快，否则它们会在一瞬间消失得无影无踪。昆虫中的跳高冠军非跳蚤莫属，它们跳跃的高度，可超过其体长100多倍，可以想象，假如人类能够跳过自身身高的100倍，那么，现存的世界跳高记录简直就不足挂齿了。

　　③捕捉足：螳螂、猎蝽等捕食性昆虫是一类益虫，不吃庄稼，专门靠捕食小动物生活，它们从卵里孵出来就有一对刀状的前足。这种前足的基节延长，腿节腹面有槽，胫节可以折嵌到腿节的槽中，腿节和肠节上还常装备着锐刺，是捕捉猎物的有力武器。当它捕获猎物时，可以利用腿节和胫节把要吃的东西夹住，再利用胫节内侧和腿节外侧锐利的刺将猎物撕碎吃掉，这种足叫捕捉足。

　　④开掘足：蝼蛄要在土里生活，挖筑隧道，偷吃庄稼的根、茎，那么它们是怎样钻到地里的呢?原来它们的前足又粗又壮，上面还有几个大齿，象是专门挖土的铲子，掘起土来十分方便，这种足叫做开倔足。

　　⑤携粉足：蜜蜂每天忙忙碌碌，来回穿梭在花丛中采集花粉和花蜜。它们用什么携带呢?经过长期的适应，它们的后足胫节特化得又宽又扁，上面有长毛相对环抱，专门用来携带花粉，被称作花粉篮。它的基节也有了专门的用处，比一般昆虫的基节要大，内面有10一12排横列的硬毛，用来梳刮在身体上的花粉。当辛勤的采集劳动结束后。一群群小蜜蜂满载花粉而归。这种足叫做携粉足。

　　⑥游泳足：龙虱、仰蝽等生活在水中的昆虫，能捕捉鱼苗作为食料，是养渔业的大害。鱼在水中游得够快了，它们怎么能追上鱼呢？原来龙虱、仰蝽的身体接近流线型，很象只快速潜艇，中足和后足又长又扁，向里的一面还长着一排整齐的长毛，这四条腿就象四只划船用的桨，这样游起来就很快了。这种足叫做游泳足。

　　⑦抱握足：如雄性龙虱的前足附节特别膨大，上面还有吸盘状的构造，交配时用以挟持雌虫，这种足称为抱握足。

　　⑧攀缘足：生活在毛发上的虱类，跗节只有1节，最末一节为一大型钩状的爪，胫节肥大，外缘有一指状的突起。当爪向内弯曲时，尖端可与胫节端部的指状突起密接，构成钳状的构造，牢牢地夹住寄主的毛发。这种足叫做攀缘足。

　　足还有其他许许多多的妙用：一些蜂类前足胫节末端和第一跗节基部共同形成净角器，专门用来清洁触角，去掉粘着在触角上的东西；苍蝇足末端形成了爪垫，垫内充血，下面的凹陷就像个真空杯，垫上还有能分泌粘液的毛，所以苍蝇能在光滑的玻璃板上行走，不会打滑，甚至倒悬在天花板上也能自由移动。有些昆虫的“耳朵”（听器）就长在前足上，如大家喜爱的蟋蟀就是用前足上的鼓膜听器来接受异性的呼唤的。峡蝶、苍蝇等足的附节还有感受味觉的功能。生活在阴暗的树皮下，岩石上的潮湿苔藓下的足丝蚁目昆虫，是用足来造丝，编织成坑道状的巢，在里面生活和繁殖，因而它们的足就有着特殊的构造。足丝蚁前足的第一跗节特别膨大，里面贮藏着110多个纱锭一样的丝腺体，好像是一台纺织机，每个丝腺体都是圆形的，丝腺体的壁内有一层细胞核，但没有明显的细胞分界，所以丝腺是合胞体腺，每个腺腔被原生质直接变成的分泌物填满，分泌物沿着扁平的细胞腺管向外流出，腺管开口于细长表皮突起的顶端。当液体状的分泌物从腺管排出后，与空气接触即成为编织坑道用的丝。这种造丝的腺体在脱皮时会周期性地更新。足丝蚁的一生中尽管要经过几次脱皮，但足上造丝的功能不会减退。

　　昆虫中除成虫外，不少种类的幼虫靠足爬迁的能力也很强。粘虫大发生时，其幼虫为了寻求食物常成群结队向着一个方向爬行，所到之处，禾苗为之一空，一夜之间往往可转移上百米的距离。小地老虎严重发生时，也可见到同样现象。

　　昆虫的足不但有爬、跳、捕、挖的本领，有些种昆虫足的拖拉力和抓力也很惊人。一只仅有6克重的小甲虫，可是它用足拖的物体重量(在一辆轻便的四轮小车上)却有1．093公斤，比这只小甲虫的体重要大181倍。一匹体重700公斤的健壮马，在良好的路面上也只能拖得动3.5吨的货物，只是相当于体重的5倍。人的牵引力大致也只有体重的5倍。而一只蚂蚁却能轻而易举地把超过体积和重量l400倍的食物或筑巢材料施入自己的巢中。一只老熟期的大蠼螋体重仅有0．5克，如果将一辆170克的玩具小空车，用线拴在它的身体上，能用三对足很轻松地拖着走，当把车上的物品增加到265克时，它仍能勉强地拖动，如果拿这只蠼螋的重量(0．5克)去除它所拖动的小车和里面所装东西的总重量，把得数四台五入后，便可得到一个破天荒的数字--530倍。

　　昆虫的足都很细小，因此也很难想象它们能用足上脆弱的爪子抓起很重的物体来，有人为了证明昆虫足的抓力，曾作过这样的试验：用一根线在蜻蜓的胸部缠上一圈，把它悬挂起来，然后放一块粗糙些的重物让它抓住，结果发现蜻蜓能抓起相当于体重20倍的物体达10分钟之久。用同样的方法作试验，螳螂能抓起324克的重物，比它的体重大53倍。大蠼螋能抓起52克的重物，比它的体重大104倍。

　　知道了昆虫足对自然环境的适应，看到不同昆虫足的形状，就大致可以知道某些种昆虫生活在什么环境了。同时研究昆虫足的内部、外部构造，探讨其拉力和抓力的功能，可在仿生学上加以应用。

　　(3)昆虫如何行走？

　　我们人类只有两条腿，靠两腿前后交替运动而行走。那么昆虫行走时是怎样安排其六条腿的呢?原来昆虫自有主张：它们行走是以三条腿为-组进行的，即一侧的前、后足与另一侧的中足为一组。这样就形成了一个三角形支架结构，当这三条腿放在地面并向后蹬时，另外三条腿即抬起向前准备轮换。让我们具体来看看一组中的三条腿是怎样相互配合的：前足用爪固定物体后拉动虫体向前，中足用来支持并举起所属一侧的身体，后足则推动虫体前进，同时使虫体转向。这种行走方式使昆虫可以随时随地停息下来，因为重心总是落在三角支架之内。并不是所有成虫都用六条腿来行走，有些昆虫由于前足发生了特化，有了其他功用或退化，行走就主要靠中、后足来完成了。大家最为熟悉的要算螳螂了，我们常可看到螳蜘一对钳子般的前足高举在胸前，而由后面四条足支撑地面行走。昆虫的最高行走速度约每小时3英里，这以它小巧身体来讲，可算走得够快的了。

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