日出性昆虫和夜出性昆虫的这些小眼结构是极不相同的。由于小眼结构的不同,组成的复眼对物体光线的成像也是不一样的。蝶类复眼成像的特点是:每个小眼只接受直接射入这个小眼内的光线,光线在小眼的视杆细胞上形成该光线的一个光点的像。而其他方向斜射光线均被色素细胞吸收而不能在小眼内的视杆细胞上成像。因此,物体光线在复眼内形成的像是由每只小眼形成的一个个光点像拼凑而成为一个完整的像。这种像被称为并列像。这种复眼被称为并列像眼。由于并列像眼的每只小眼只接受直接进入该小眼内的光线,故射入的光线强度必然要强;而夜晚光线与白天相比,强度要弱得多,具有并列像眼的昆虫如蝶看不见物体,这就决定了它白天活动的习性。
蛾类复眼的成像和蝶类不同,特点是:因为小眼比蝶类相对延长,视杆远离晶锥;视杆与晶锥之间有透明的介质相连,晶锥周围色素细胞内的色素可随光的强弱而上下移动。这些特征使每个小眼的视杆不但可接受直接射入这个小眼内的光线,同时还可以接受若干邻近小眼侧射或反射进来的光线。这样,在一个小眼视杆上形成了互相重叠的像。因此,物体光线在蛾复眼内形成的像是由每只小眼多次感受光而形成一个物体完整重叠像的。这种复眼称为重叠像眼。由于是重复接受光线成像,蛾类能在光线很弱的情况下看到物体。这是蛾类夜晚活动的原因之一。
其次,我们在生活中可能有过这样的经历。当你受到极强光线照射,而这极强光线是直接射入你的眼睛,你若不闭眼睛的话,你会感到你的眼睛只看到一片白,这种白色无边无沿,而你的眼睛同时也会看不到任何物体。这种现象在雪地中比较常见,故称为雪盲。这里的关键是“盲”。盲也就是看不见,无视觉效果。好在人眼有眼睑和瞳孔,可用来调节进光量并避开强光。而蛾子的复眼中的两个小眼既无眼睑也无瞳孔,无法抑制和调节进入眼的光量。在白天光比夜晚强若干倍,蛾类眼的成像系统重复受光而重叠成像,实际上强光刺激造成了类似“雪盲”现象,反而使蛾子在白天什么也看不见。这就是蛾子白天不能活动的第二个原因。
蝶蛾在长期进化过程中,由于眼结构及对光的适应,逐步形成了这种生活习性,并一代一代通过遗传的方式延续下来。
根据推测,蛾子在夜晚飞向灯光可能为上述各种原因的综合。也就是当蛾子在远离强光时,接受到射入的光线而成像;但当它飞近强光时,由于“盲”的现象发生,使其遭到了灭顶之灾。
身穿艳丽服装的昆虫
人们都认为最好的防身术是隐蔽。昆虫隐蔽的方式有随环境而改变体色的保护色或模仿栖息物的拟态。然而有些昆虫的体色不仅与其生活环境不同,反而披着绚丽醒目的“外衣”。这样的外衣不但使它们得不到隐蔽,反而使它们更加显眼,而这样的昆虫却并没有受到敌害的攻击。比如,披着红底黑点艳丽袍衣的瓢虫,却偏爱在青色的菜地里吞食蚜虫,而自己却全不怕被敌害发现。这是为什么呢?原来,这种瓢虫有一种难闻的味道,它们大概曾经使吞食过它的敌人大倒胃口,于是,它那件艳丽的外衣就成为一种象征。某些具有恶臭或毒刺的动物所具有鲜艳的色彩或醒目的斑纹,在生态学中称为警戒色。如果不能隐蔽,最好的自卫办法莫过于对敌人做出警告:你敢动我,就会得到报复!每种生物都得有自己生存的“拿手好戏”。有一种毒蛾的幼虫,具有鲜艳的色彩和花纹,但身上长着毒毛。如果哪只鸟胆敢吞食它,它的毒毛就会刺伤鸟的口腔粘膜。捕食这种虫的鸟类尝过苦头后,就再也不敢吞食这种虫子了。于是毒蛾幼虫的这种鲜艳色彩对鸟类就构成了一种警告。黄蜂腹部黑黄相间的条纹也是一种警戒色,被黄蜂螫过的鸟可以记忆几个月,从此再见到黄蜂会立即躲开。
大自然无奇不有,警戒色也有“假冒伪劣”者。例如,有一种飞蛾,并没有螫针,也不会螫人或其他鸟类,但却能模仿黄蜂那黑黄相间的体色,从而在“以假乱真”中得到生存。有些昆虫是“多面手”,既有着能隐蔽的保护外衣,又会“装模作样”做出恐吓的样子。例如一种舟蛾毛虫,它的体色与它栖息的青绿色环境相似,可以躲过敌害的目光。但是,如果敌害偶然间触动了它,它会立即舍弃伪装,跷起头尾。它的头部涨得发红,好像警告色一般,它的尾部有两根类似螫针的东西,似乎要准备螫它的敌人,其实它不过是吓吓敌人,而本身并无任何攻击的本领。警戒色的特点是色彩鲜艳,这是生物进化过程中,在同种个体多次被食的基础上,逐渐在体色上形成的一种保护性适应。
能远走高飞的昆虫
雨过天晴,经常可看见蜻蜓结队飞行;在泉边或花丛中,时常可见彩蝶飞舞。据报道,曾有人在远离地面2000公里的大西洋上空看到过飞翔的蝶群。还有人不止一次地报道过,某种蝶不远万里从北美大陆迁飞到墨西哥。也有人报道说,菜粉蝶、金龟子每小时可飞行7~11公里,牛虻每小时飞行20~50公里,蜜蜂每小时飞行10~20公里,天蛾每小时飞行54公里,粘虫能以每小时20~40公里的速度连续飞行7~8个小时,蝗虫在大发生的时候,可成群在一公里的高空以每小时15~30公里的速度连续飞行两三天之久。就是小小的蚜虫,每小时也能飞行两公里左右,其飞行高度在400米左右,也有人曾在3970米的高度捕捉到过它。蜻蜓的飞行技术应属是高超的了。它可以以每小时4~10公里的速度飞行,并且是时上时下,时而悬定在空中,时而绕其翅尖作“8”字形盘旋,时而作倒退的飞行,技艺之精湛无与伦比,为什么这些昆虫能如此远走高飞呢?
原来昆虫拥有宽大、轻巧而结实的翅。昆虫的翅就如一架大风筝似的。宽大的翅上铺着薄而透明的翅膜,翅膜上面布满翅脉,翅脉形成蛛网般的翅室。这样就增强了翅的强度。昆虫的翅是由其胸部背板侧缘向外扩展而来,着生在胸部两侧近背面处。昆虫在飞翔时,翅主要是上下运动,并伴随着前后倾斜运动。翅的上下拍击运动主要是依靠背纵肌和背腹肌的交替收缩的作用。当背腹肌收缩,背纵肌呈松弛状态时,背板被往下拉,翅基部被带着往下,翅面随着向上举。反之,当背纵肌收缩,背腹肌处于松弛状态时,背板上拱,翅基被往上带,翅面因而下落。在翅上下拍击的同时,由于前上侧肌和后上侧肌的交替收缩,使翅产生倾斜运动。上下拍击活动和倾斜活动是同时进行的。就是说,翅上举时,翅前缘向后上方划动;翅下落时,翅的前缘向前下方划动;翅上下拍击一次,翅面就沿其纵轴扭转一次。这种运动,似乎和人们摇扇子相差无几。昆虫翅的上下拍击和前后扭转运动使虫体周围产生定向气流,虫体前方和上方形成低压区,而在虫体下方和后方形成高压区,有利于昆虫前进和向上。昆虫翅的合理结构和翅的拍击与扭转运动,使昆虫得以快速地远走高飞。
另外,有的昆虫在长途飞行的路途上,有时候仅仅是张开双翅,不用摆动翅膀,借风和气流将身体托起,巧妙地利用风势滑翔着漂洋过海。
蝴蝶飞行时没有声音
苍蝇、蚊子飞过的时候总是可以听到嗡嗡声。尤其夜深人静,有蚊子向你飞来,真好似一架轰炸机,拖带着刺耳的轰鸣向你袭来。而你在溪边或花丛中见到翩翩起舞的蝴蝶,它们飞行时却无声无息。也许有人会说,这是因为苍蝇、蚊子会鸣叫,蝴蝶不会鸣叫的缘故。据科学家研究表明,苍蝇、蚊子、蝴蝶都没有鸣器,因而也都不会鸣叫。那为什么苍蝇、蚊子飞过来时能听到声音呢?
原来,我们之所以能听到声音,是它们的翅膀振动在空气中传播引起的振动波对耳朵的作用。我们的耳朵能觉察到每秒16~20000次振动的波,在这个范围内我们就感觉到了声音。高于或低于这个范围的波我们就感觉不到声音。我们可以用一扇子,先是慢慢的扇动,你不会听到什么声音;当你扇动得很快时,就会听到呼呼的风声了。昆虫飞行时发出的声音,也是这种道理。据人们研究:苍蝇飞行时每秒振翅147~220次,伊蚊每秒振翅587次,有的摇蚊每秒振翅1000次,蜜蜂每秒振翅180~203次;然而凤蝶等每秒振翅仅有4~10次。正因如此,蚊蝇等飞行时,振翅的频率通过空气传播到我们耳中被感觉到,我们就听到了它们飞行时的声音;而蝴蝶飞行振翅的频率低,通过空气传播到我们耳中,我们不能感觉到,我们也就听不到它们飞行的声音了。