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完全變態

(生物術語)

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完全變態發育是昆蟲變態的兩種類型之一。昆蟲在個體發育中,經過卵、幼蟲、蛹和成蟲等4個時期的叫完全變態。昆蟲在個體發育中,只經過卵、幼蟲和成蟲等3個時期的,叫做不完全變態。完全變態的幼蟲與成蟲在形態構造和生活習性上明顯不同。蜻蜓的發育過程是不完全變態過程,蝶、蚊則是經過完全變態而長成的昆蟲。完全變態發育還是不完全變態發育都是針對昆蟲而言的。青蛙僅僅只是變態發育
中文名
完全變態
外文名
Complete metamorphosis
解    釋
發育經過卵、幼蟲、蛹和成蟲時期
適用生物
昆蟲

目錄

完全變態介紹

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變態發育適用於昆蟲、兩棲動物等。
變態發育主要意思:幼體與成體存在差別。
完全變態 完全變態
在昆蟲類中,變態發育分完全變態與不完全變態。不完全變態又分為半變態和漸變態。
完全變態:幼體與成體的形態結構和生活習性差異很大,發育過程經歷卵、幼蟲、蛹、成蟲四個時期。
半變態:蜻蜓、蜉蝣的幼體生活在水中,具臨時性的呼吸器官,稱為稚蟲。此類變態稱為半變態。發育經歷、稚蟲、成蟲三個時期。
漸變態:幼體與成體的形態結構和生活習性相似,食性和生活環境也相同,只是生殖器官和翅待進一步發育。發育經歷、若蟲、成蟲三個時期。 [1] 
注意:兩棲動物的發育只能説是變態發育,不能叫完全變態發育。
完全還是不完全只能適用於昆蟲類。

完全變態區分

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完全變態發育和不完全變態發育都是特指昆蟲的發育過程,不能用於兩棲類:如青蛙的發育為變態發育,是兩個範疇。兩棲類的只能是變態發育
完全變態發育: 發育過程中要經歷受精卵、幼蟲、蛹、成蟲四個時期,幼蟲的形態結構和生理功能與成蟲的顯著不同。 這樣的發育過程叫做完全變態,如、蠅、菜粉蝶、蜜蜂、蒼蠅、沙蠶家蠶等。
要特別注意一下,在完全變態發育過程中,不一定所有都是受精卵,譬如蜜蜂,蜂王產下的卵,分受精和未受精的,未受精的也可以變態發育成雄蜂。受精卵發育成工蜂蜂王,吃蜂王漿長大的發育成蜂王(也叫母蜂),沒吃蜂王漿而只能吃花粉蜂蜜長大的則發育為工蜂,未受精的發育成雄蜂,雄蜂和蜂王交尾產生下一代。

完全變態相關昆蟲

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完全變態發育的全過程 完全變態發育的全過程
昆蟲的一生從體態到生活習性都以多變而著稱。例如蒼蠅產下乳白色長圓形很小的卵,肉眼幾乎不能看見。卵孵化為幼蟲棗即蠅蛆,是一種白色、棒狀、頭胸腹形態不分,也沒有足和翅或其他器官的幼蟲,它會不停地蠕動、進食,要蜕掉兩次皮,每蜕一次皮就長得更大一些,最後化為不吃不動棕褐色長圓形的蛹。蛹經過一段時期開始羽化,成蟲破蛹而出。這種要經過受精卵、幼蟲、蛹、成蟲四個形態完全不同的發育階段生活史,叫做“完全變態”。完全變態昆蟲的幼蟲、蛹、成蟲三個階段,形態上不但沒有任何相似之處,其生活方式和生活場所也甚至完全不相同。例如蒼蠅,成蟲飛翔於空中,幼蟲只能在地表蠕動,而蛹是不吃不動的。蚊子的成蟲飛翔、生活於空中,而幼蟲生活於水中。成蟲靠叮吸高等動物的血液為食,幼蟲則靠吞食水中的小浮游生物或細菌為生。完全變態的昆蟲很多,所有蚊、蠅、蝶、蛾、蜂、甲蟲等鱗翅目雙翅目鞘翅目膜翅目昆蟲都是完全變態昆蟲。
應該注意,並不是所有完全變態的幼蟲都是頭、胸、腹不分的。蚊蟲的幼蟲頭、胸、腹三部分就可明顯地區分。甲蟲,如金龜子的幼蟲,雖然頭、胸、腹三部分不如蚊子那樣明顯,但胸部長有三對偽足,仍然與蠅蛆的形態有很大的區別。
有些完全變態昆蟲,幼蟲的不同時期在生活環境和生活習性上有所不同,因而幼蟲期在外部形態上也隨生活環境和生活習性的改變發生很大的變化。如芫菁的初齡幼蟲行自由生活,行動活潑,為衣魚式幼蟲,當繼續發育進入蝗卵或蜂巢營寄生生活時則變為行動不活潑的蠐螬式幼蟲,然後再經過蛹期到達成蟲期。完全變態的這種變異特稱為復變態
完全變態昆蟲的幼蟲蜕皮的次數也不完全一樣。蠅蛆只蜕皮2次,蚊子蜕皮3次,而粘蟲要蜕皮5次才成為成熟的幼蟲。一般把初孵的幼蟲稱為第1齡幼蟲,蜕去第1次皮後稱為第2齡,蜕第2次皮後稱為第3齡。每一齡期經過的時間,依昆蟲種類的不同和氣温高低而改變。
除完全變態昆蟲以外,還有一些昆蟲,如蝗蟲等,從卵中孵化出來就是一個與母體形態類似,僅某些成蟲器官還沒有發育、具體而微小的幼蟲,稱為“若蟲”。若蟲(幼蟲)在發育過程中要經過幾次蜕皮,它們的外骨骼不能隨身體的長大而生長,所以就產生蜕皮。每蜕皮一次體形便急劇長大一些,成蟲器官如翅膀等也更長大些。經過幾次蜕皮,體形完全長大,成蟲器官完全具備了,便成為成蟲。例如蝗蟲,初孵的第一齡若蟲翅膀很小,僅具一個翅芽,以後每蜕皮一次翅芽長大一些,到第5齡(最後一齡),若蟲翅膀已大約有腹部的一半長度,成蟲則翅膀比腹部更稍長一些。這種沒有形態與成蟲完全不同的幼蟲期和蛹期的昆蟲,叫做“不完全變態”。這一類昆蟲根據幼蟲與成蟲在形態特徵和生活習性方面差異的程度的不同,又可以分為漸變態半變態過漸變態等類型。
昆蟲的蜕皮,主要是受一種叫“心側體”的內分泌器官所分泌的蜕皮激素所控制。當蜕皮激素大量分泌時,就引起蜕皮的現象。
不完全變態昆蟲的若蟲不但形態與成蟲類似,生活的方式也與成蟲相同。直翅目、半翹目、同翅目昆蟲都是半變態昆蟲,如蝗蟲,若蟲除了因翅膀不具備不能如成蟲飛翔外,也是以禾本科植物和草類為食。臭蟲是半變態的昆蟲,其若蟲與成蟲的棲居、取食習性是完全一樣的。荔椿象也是半變態昆蟲,它的若蟲和成蟲一樣都在荔枝樹上生活。
通常每種昆蟲從卵開始,經過破殼而出一一孵化進入幼年的幼蟲期,再發育至一個需養精蓄鋭,準備一步跨入成年期的過渡期即蛹期之後,便從蛹殼中蜕皮而出,羽化進入成年期的成蟲,直至成蟲能夠達到性成熟,可以繁衍後代為止,這樣一個生命歷程就是一種昆蟲的一生,即一個世代。一年只完成一個世代的昆蟲稱為一化性昆蟲,一年有兩個世代的稱為二化性昆蟲,一年有多個世代的稱為多化性昆蟲。
在冬季,有很多昆蟲的成蟲全部死光,但蛹、幼蟲或卵卻存活不死,差不多所有的蝶、蛾等鱗翅目昆蟲都是如此。例如三化螟,冬天成蟲全部死去,但幼蟲存留下來,潛伏在田間殘留的稻樁根部;小地老虎的幼蟲潛藏在土壤中;避債蛾的幼蟲結成繭,用飛絲懸掛在樹上隨風飄舞。鳳蝶是以蛹越冬的,其越冬蛹多藏在樹枝上。紅鈴蟲以幼蟲越冬,它潛藏在摘下的棉鈴中或棉花倉庫的屋角、牆鍵或裝盛棉花容器的縫隙,甚至清掃棉花的清潔用具的縫隙中。菜粉蝶是以蛹越冬的,越冬的蛹多藏在枯葉、樹皮、籬笆、屋檐等處。除了蝶蛾類外,家蠅的成蟲也完全死去,以幼蟲及蛹過冬的。某些蚊子,如身體具黑白斑紋的伊蚊(也稱黑白斑蚊),成蟲和大部分幼蟲都在冬天死去(只有部分種類的幼蟲不死),只留下卵在容器的底部,這些卵的卵殼有特殊的構造,可以抗寒耐旱,到第二年天暖春雨積水後越冬卵孵化為幼蟲。蜻蜓是以幼蟲在水中越冬的。許多甲蟲如金龜子等,則是以幼蟲在土壤中越冬的。各種各樣的蝗蟲的成蟲、若蟲,都在冬天完全死去,但它在死去之前已在土中產下卵塊,所以是以卵越冬的。
但也有一些昆蟲,冬季成蟲並不死去,而在適宜於它潛藏隱伏的場所越冬。如庫蚊(也稱家蚊),在冬季成蟲雖然死去大部分,但仍有一小部分雌蟲留存下來,隨着氣温的變冷,體內逐漸積聚大量脂肪,蟄伏在卧室或畜舍較温暖、陰暗、潮濕的角落中越冬,待明春天暖,又飛出吸血產卵繁殖。甲蟲中的瓢蟲是以成蟲越冬的,如黃褐色的“二十八星瓢”,就是成蟲蟄伏在牆壁、屋檐、樹根、籬笆、牆縫、土穴中越冬。菜蚜可從以卵越冬,也可以有一部分無翅型蚜的胎生雌蚜在田間菜株上過冬。豆蚜蟲冬天潛伏在蠶豆紫雲英等冬季作物的葉上越冬。
有一些昆蟲是可以兼以兩種蟲態越冬的,尤其是氣候較温暖的温帶,冬天並不太冷,往往可以有兩種蟲態同時存在。如按蚊(即瘧蚊),有些種類在地區主要以成蟲越冬,但卵也可以越冬。某些蒼蠅也是這樣。
昆蟲在越冬期中,不進食,不活動,新陳代謝減低到很低的程度。這段時期稱為“休眠”。越冬休眠期間的昆蟲個體少,不活動,對外界環境抵抗力弱。
昆蟲的一生有長有短,少則數日,多則數年,因種而異。有一年只有一代的,如地老虎、天幕毛蟲等;也有一年數個世代的,如梨小食心蟲、三化螟等;還有一年數十代的,如蚜蟲;而有的數年才完成一代,如金龜子、天牛等;有的甚至需十幾年才完成一代,如一種美洲十七年蟬要經歷17年之久,算是昆蟲中的“壽星” 了;而某些蛀木的甲蟲幼蟲能存活45年,是壽命最長的幼蟲。
參考資料
  • 1.    劉凌雲,鄭光美.普通動物學:高等教育出版社,2020年12月:259