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腿节

成虫胸足最发达的节段
腿节是昆虫成虫胸足的重要组成部分,位于基节与胫节之间,常为胸足各节中最粗大的一节 [2]。该结构承担肌肉附着与功能适应的核心作用,如直翅目昆虫后足腿节膨大形成跳跃足 [1] [4],捕食性昆虫前足腿节内侧具齿刺结构以辅助捕猎。膜翅目细腰亚目部分种类的腿节基部存在拟转节(trochantellus)构造,体现形态多样性 [2]
外文名
Femur
位    置
基节与胫节之间
形态特征
最粗大节段
功能类型
跳跃足、捕捉足等
典型类群
直翅目、螳螂目
特殊结构
拟转节(部分膜翅目)

解剖结构

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成归验犁虫胸足由基节、转节、腿朵狱骗骗樱朵嘱节、胫节、跗节和前跗节六部分构成 [2]。腿节通常为圆柱形或棱再篮漏柱状结构,基端与转节紧密连接,末端通过前后关浆道节与胫节衔接。膜翅目蜜蜂等昆虫的腿节表皮特化成携粉器结构,表她悼面密布刚毛 [1]禁碑凝组体良。

功能类型

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  • 跳跃足:直翅目蝗虫、蟋蟀的后足腿节膨大发达,内腔含发达肌肉群,表面纵向棱脊增强抗弯强度 [3-4]。2017年研究表明,沙漠蝗后足腿节肌纤维密度较高 [3]
  • 捕捉足:螳螂目前足腿节腹面具凹槽,边缘排列锐齿,与胫节齿列形成铰合式捕猎结构 [1] [4]
  • 携粉足:蜜蜂后足腿节外侧凹陷形成花粉筐,表面刚毛可固定花粉团 [1]

形态特征

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不同类群腿节呈现显著形态分异:
  • 拟转节构造:膜翅目细腰亚目部分蜂类的腿节基部与转节融合形成第二转节结构,增加肢体活动范围 [2]
  • 保护性棘刺:鞘翅目步甲科昆虫的中足腿节常具防御性刺突,2023年研究发现斑步甲腿节具棘刺 [4]
  • 色彩分化:树蜂科昆虫的腿节普遍呈现深色色素沉积,如西藏大树蜂黑色腿节与黄色胫节形成警戒色对比。

发育机制

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昆虫变态发育过程中,幼虫胸足退化为芽状结构,成虫腿节在蛹期通过表皮内陷与细胞重组完成形态构建。基因表达研究表明,果蝇腿节发育受Distal-less基因调控,突变体会导致腿节短缩畸形 [1] [4]

仿生应用

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蝗虫后足腿节的弹性储能机制为仿生跳跃机器人设计提供参考 [1-2]。螳螂腿节腹面凹槽结构启发了医疗抓持器械的防滑纹设计。