甲虫
| 甲虫 | |
|---|---|
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| 类型 | 昆虫 |
| 目 | 鞘翅目 |
| 变态 | 完全变态 |
甲虫是昆虫中最多样化的群体。它们的目，鞘翅目（意思是“鞘翅”），拥有比动物界任何其他目都多的描述物种。40% 的已知昆虫物种是甲虫（约 350,000 种），并且不断有新物种被发现。据估计，已描述和未描述的物种总数在 500 万到 800 万之间。正因为如此，当苏格兰遗传学家 J. B. S. Haldane 被问及他对自然的研究揭示了关于上帝什么时，他回答道：“对甲虫的极度喜爱。”
甲虫几乎存在于所有生境中，但未见于海洋或极地地区。它们以多种方式影响生态系统。一方面，它们以植物和真菌为食，分解动物和植物残骸，并捕食其他无脊椎动物。另一方面，它们是多种动物的猎物，包括鸟类和哺乳动物。某些物种是农业害虫，例如赤拟谷盗 Tribolium castaneum、科罗拉多马铃薯甲虫 Leptinotarsa decemlineata 或绿豆象 Callosobruchus maculatus，而另一些则是重要的农业害虫控制者。例如，瓢虫（瓢虫科）以蚜虫、蚧壳虫、蓟马和其他吸食植物汁液的昆虫为食，这些昆虫会损害农作物。
甲虫的总体解剖结构非常一致，尽管具体器官和附属肢体在该目中的许多科之间在外观和功能上可能差异很大。甲虫的身体分为三个部分：头部、胸部和腹部。从下方看，胸部是所有三对腿都长出来的那一部分。那么，腹部就是胸部之后的所有东西。从上方看，大多数甲虫似乎有三个明显的部分，但这是一种错觉：在甲虫的上表面，中间的“部分”是一个叫做前胸背板的硬板，它只是胸部的前部；胸部的后部被甲虫的翅膀遮盖。与所有昆虫一样，甲虫是[分段生物，身体的三个主要部分本身也由几个更小的部分组成，尽管这些部分并不总是很容易辨认。这种进一步的分段通常在腹部最容易看到。
甲虫通常以特别坚硬的外骨骼、坚硬的前翅（鞘翅）和咀嚼口器为特征。甲虫的外骨骼由许多叫做骨片的板组成，这些骨片被薄的缝线隔开。这种设计创造了甲虫的盔甲防御，同时保持了灵活性。鞘翅不用于飞行，而是倾向于覆盖身体的后部并保护第二对翅膀（翅）。为了移动后翅，必须抬起鞘翅。甲虫的翅脉交织在一起，着陆后会折叠，通常沿着这些翅脉折叠，并储存在鞘翅之下。
在一些甲虫中，飞行能力已经消失，最显著的是 步甲（步甲科）和“真象鼻虫”（象鼻虫科 Curculionidae），但也有其他科的一些沙漠和洞穴栖息物种。许多这些物种的两个鞘翅融合在一起，形成一个覆盖腹部的坚固护罩。在少数科中，飞行能力和鞘翅都消失了，最著名的例子是萤火虫科（Phengodidae），其中雌性的一生都保持幼虫形态。
甲虫的口器与蝗虫类似。在这些部分中，最常为人所知的大概是上颚，它们在一些甲虫的前部看起来像一对大的钳子。上颚是一对坚硬的、通常呈齿状的结构，水平移动以抓住、压碎或切割食物或敌人（见下文 防御）。大多数甲虫的嘴周围有两个指状附属肢，用于将食物移入嘴中。它们是上颚须和下颚须。
眼睛是复眼，可能会表现出非凡的适应性，例如豉甲（豉甲科），它们的眼睛是分开的，以便可以同时看到水线之上和之下的景象。其他物种也有分开的眼睛——一些天牛（天牛科）和象鼻虫——而许多甲虫的眼睛都有一定的缺口。一些甲虫属也有单眼，它们是小的、简单的眼睛，通常位于头部更靠后的位置（在头顶）。
甲虫的触角主要是嗅觉器官，但也可能用于物理地感知甲虫的环境。它们也可能在某些科的交配过程中使用，或在少数甲虫中用于防御。触角在鞘翅目中差异很大，但在任何给定的科中通常相似。在某些情况下，同一物种的雄性和雌性会有不同的触角形式。触角可能是 棍棒状（扇形 和 片状 是棍棒状或棒状触角的亚型）、丝状、膝状、念珠状、栉状 或 锯齿状。有关这些触角形式的图像，请参见 触角（生物学）。
腿是多节的，末端有两个到五个小节，叫做跗节，这些跗节与足大体相当。与许多其他昆虫目一样，甲虫在每个腿的最后一个跗节末端都长有爪，通常是一对。虽然大多数甲虫用腿走路，但腿可能被不同地改造和适应以用于其他用途。在水生科中——食肉潜水甲虫（龙虱科）、爬行水甲虫（豉甲科）、许多水甲虫（水龟甲科）等——腿，最显着的是后腿，被改造为游泳，并且通常长有长毛以便于游泳。其他甲虫有挖掘腿，这些腿变宽，并且通常带有刺以用于挖掘。具有这种适应性的物种存在于金龟子、步甲和埋葬虫（埋葬虫科）中。一些甲虫的后腿，例如跳蚤甲虫（在叶甲科中）和跳蚤象鼻虫（在象鼻虫科中），是增大的，并且被设计用于跳跃。
氧气通过气管系统获得。空气通过叫做气门的开口进入身体沿线的一系列管子，然后进入越来越细的纤维。身体的抽动使空气通过系统流动。
甲虫有血淋巴而不是血液，甲虫的开放式循环系统由一条管状心脏驱动，该心脏附着在胸部内部顶部。
甲虫经历完全变态，这意味着幼虫形态与成虫形态不同。
一只雌性在其一生中可能会产下几十到几千个卵。卵通常根据幼虫孵化后将以何种基质为食而产下。在其他卵中，它们可以松散地产在基质中（例如，拟谷盗），产在叶子上（例如，科罗拉多马铃薯甲虫），或单独附着（例如，绿豆象和其他种子蛀虫）或埋在土壤中（例如，胡萝卜象鼻虫）。
幼虫通常是甲虫生命周期中主要的取食阶段。幼虫一旦从卵中孵化出来，就会倾向于贪婪地取食。有些幼虫在外部取食植物，例如某些叶甲，而另一些则在食物来源内部取食。内部取食的例子包括大多数金属木蠹虫（天牛科）和天牛。许多甲虫科的幼虫像成虫一样是捕食性的（步甲、瓢虫、隐翅虫）。幼虫期因物种而异，但可以长达几年。
甲虫幼虫可以通过它们坚硬的、通常是深色的头部、咀嚼式口器以及身体两侧的气门来与其他昆虫幼虫区分开来。像成虫一样，甲虫幼虫的外观差异很大，特别是在不同的甲虫科之间。甲虫幼虫扁平且活动性很强的包括步甲、一些隐翅虫和其他一些甲虫；它们的幼虫被称为“长脚型”。一些甲虫幼虫像坚硬的蠕虫，带有深色的头部囊和微小的腿。这些是“拟叩头虫型”幼虫，在叩头虫科和拟步甲科中可以找到。叩头虫的一些拟叩头虫型幼虫被称为“金针虫”。金龟子科的甲虫幼虫身体短而粗，被称为“金龟子型”，但更常见的叫法是“蛴螬”。
所有甲虫幼虫都要经历几个龄期，即每次蜕皮之间发育的阶段。在许多物种中，幼虫随着每次蜕皮的进行，随着进食量的增加而简单地长大。然而，在某些情况下，会发生更剧烈的变化。在某些甲虫科或属中，特别是那些表现出寄生生活方式的甲虫，第一龄期（即“原幼虫”）具有很高的活动性，以便寻找寄主，而随后的龄期则比较静止，停留在寄主身上或寄主体内。这就是所谓的“超变态”，例如芫菁科的芫菁和一些隐翅虫，特别是Aleochara属的隐翅虫。
与所有内翅目昆虫一样，甲虫幼虫会化蛹，从蛹中羽化出完全发育的、性成熟的成虫，或称为“成虫”。成虫的寿命差异很大，从几周到几年不等，具体取决于物种。
甲虫在交配时可能会表现出极其复杂的行為。气味被认为在寻找配偶中起着重要作用。
冲突可能在诸如埋葬虫（Nicrophorus属）等物种的交配仪式中发挥作用，雄性和雌性之间会发生激烈的争斗，直到只剩下一个雄性和一个雌性，从而确保了最强壮和最适合的个体进行繁殖。许多甲虫有领地意识，会凶猛地保卫自己的领地，防止其他雄性入侵。
交配通常很短暂，但在某些情况下会持续几个小时。在交配过程中，精子细胞被转移到雌性体内，为卵子受精。
亲代抚育在不同物种之间差异很大，从简单地在叶片下产卵到某些金龟子构建复杂的地下结构，包括为幼虫提供粪便来住房和喂食。其他甲虫是卷叶虫，它们咬断叶片的某些部分，使叶片向内卷曲，然后在里面产卵，从而保护幼虫。
甲虫及其幼虫拥有一系列策略来避免受到捕食者或寄生虫的攻击。这些策略包括伪装、拟态、毒性以及主动防御。
伪装涉及利用颜色或形状与周围环境融为一体。那些表现出这种防御策略的包括一些叶甲（金龟子科），它们的颜色与植物叶片上的栖息地非常相似。更复杂的伪装也存在，例如一些象鼻虫，它们的各种彩色鳞片或毛发使它们看起来像鸟粪。
另一种防御策略，通常利用颜色或形状来欺骗潜在的敌人，就是拟态。许多长角甲虫（天牛科）与黄蜂非常相似，这使捕食者即使在甲虫实际上无害的情况下也会保持距离。这种防御在其他甲虫科中也能看到，例如金龟子科。甲虫可能会将它们的色彩拟态与行为拟态结合起来，模仿它们已经非常相似的黄蜂的行为。
许多甲虫物种，包括瓢虫和芫菁，可以分泌令人厌恶或有毒的物质，使自己变得不可口，甚至有毒。这些相同的物种通常会表现出警戒色，即鲜艳或对比鲜明的颜色图案来警告潜在的捕食者。
大型步甲和长角甲虫可能会主动攻击，用它们强壮的下颚强行迫使捕食者去寻找更容易的猎物。其他甲虫，如步甲科的轰炸甲虫，会从腹部喷出酸性气体来驱赶捕食者。
除了数量众多和种类繁多之外，鞘翅目昆虫还能够利用其许多栖息地中存在的各种食物来源。一些甲虫是杂食性的，既吃植物也吃动物。其他甲虫在饮食方面高度专业化。许多叶甲、长角甲虫和象鼻虫对寄主植物非常专一，只以一种植物为食。步甲和隐翅虫（隐翅虫科）等主要是肉食性的，会捕捉并食用许多其他节肢动物和小型猎物，如蚯蚓和蜗牛。虽然大多数捕食性甲虫是杂食性的，但少数物种对猎物有更具体的需要或偏好。
腐烂的有机物是许多物种的主要食物。这包括粪便，一些金龟子（金龟子科）等粪食性物种会食用粪便，还有动物尸体，一些腐食性物种，例如葬甲虫（葬甲虫科）会食用动物尸体。在粪便和动物尸体中发现的一些甲虫实际上是捕食性的，例如食粪虫，它们会捕食粪食性昆虫和腐食性昆虫的幼虫。
水生甲虫使用多种技术来保持水下的空气。捕食性潜水甲虫在潜水时会在腹部和鞘翅之间保存空气。水甲虫的腹部下方有毛发，可以保持一层空气。成年的爬行水甲虫在保持空气方面既使用鞘翅又使用后足基节（后腿的基部节段）（Roughley 2001），而豉甲虫在潜水时 simply carry a bubble down with them whenever they dive.
许多农业、林业和家庭昆虫害虫都是这个目中的成员。其中一些是
- 北美马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata，是一种臭名昭著的马铃薯植物害虫。它会破坏庄稼，只能通过使用昂贵的杀虫剂来防治，而许多杀虫剂它已经开始产生抗药性。除了马铃薯之外，茄科的许多植物，如茄、番茄、茄子和辣椒，也都是合适的寄主植物。
- 树皮甲虫Hylurgopinus rufipes和Scolytus multistriatus、榆树叶甲虫Pyrrhalta luteola和其他甲虫会攻击榆树。树皮甲虫是重要的榆树害虫，因为它们在从受感染的繁殖地迁移到健康的榆树上觅食时会携带榆树病。甲虫传播这种真菌导致许多北半球地区，特别是欧洲和北美，的榆树遭到破坏。
- 死树甲虫Xestobium rufovillosum（长蠹科）是英国较老的木结构建筑的重要害虫。它会攻击硬木，如橡树和栗树，尤其是在一些真菌腐烂已经发生或正在发生的地方。据认为，这种害虫被引入建筑物的时间是在建筑物建造之时。
- 一些瓢虫（瓢虫科）的幼虫和成虫都可以在蚜虫群落中找到。其他瓢虫以介壳虫和粉虱为食。如果正常的食物来源稀少，它们可能会以其他东西为食，例如小毛毛虫、幼年植食性昆虫、蚜虫蜜露和植物花蜜。
- 步甲（步甲科）是许多不同昆虫和其他节肢动物的常见捕食者，包括蝇卵、毛毛虫、金针虫、等等。
- 以植物为食的甲虫通常是重要的有益昆虫，可以控制有害杂草。一些Aphthona属的跳甲以乳草为食，乳草是北美西部牧场中的一种主要杂草。
一些农民建立了w:甲虫银行，为有益甲虫提供住所和庇护所。
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花斑地毯甲虫 -
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虎甲 -
南非蜣螂 -
绿翡翠天牛
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跳甲 -
马铃薯甲虫幼虫 -
斑点花金龟 -
Pelidnota punctata -
Bess甲虫 -
长角甲虫Parandra brunnea -
Acrocinus longimanus -
药材甲虫Stegobium paniceum
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一只象鼻虫 -
一只Hispid -
犀牛甲虫和一枚硬币 -
锹甲 -
一只闪亮的蓝色圣甲虫 -
一只埃及捕食甲虫 (Anthia Sexguttata)，一种步甲
- Poul Beckmann, Living Jewels: The Natural Design of Beetles ISBN 3-7913-2528-0
- Arthur V. Evans, Charles Bellamy, and Lisa Charles Watson, An Inordinate Fondness for Beetles ISBN 0-520-22323-3
- 美国昆虫学会，Beetle Larvae of the World ISBN 0-643-05506-1
- David Grimaldi, Michael S. Engel, Evolution of the Insects ISBN 0-521-82149-5
- Ross H. Arnett, Jr. 和 Michael C. Thomas, American Beetles (CRC Press, 2001-2). ISBN 0-8493-1925-0
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