蠍蛉科

蠍蛉科

蠍蛉科(學名:Panorpidae)是昆蟲綱、長翅目下的一個科。蠍蛉科昆蟲通稱為蠍蛉(scorpionflies),因雄蟲腹部末端常膨大並上舉,形似蠍子的尾巴而得名,中文俗名又稱為舉尾蟲(tail-lifting insects)。蠍蛉的頭部向下延伸成喙,唇基(clypeus)極度延長,上唇較短小;咀嚼式口器位於喙的末端。一般地,長腹蠍蛉屬昆蟲和新蠍蛉屬昆蟲的喙相對其他屬昆蟲要細長很多。喙一般黃色、黃褐色或黑褐色,有時兩側具明顯的深色縱帶。

蠍蛉科昆蟲分布於全北區和東洋區,包括歐洲、亞洲和北美洲的大部分地區。蠍蛉科昆蟲成蟲為腐食性,主要取食死亡或瀕死的節肢動物,偶爾也能取食花粉花蜜或水果。少數情況下,蠍蛉也取食死亡的脊椎動物,甚至人類屍體,因而可以被用於法醫學研究。

(概述圖參考來源:)

基本介紹

動物學史,形態特徵,成蟲,卵,幼蟲,蛹,棲息環境,生活習性,分布範圍,繁殖方式,下級分類,主要價值,

動物學史

Byers(1988)推測,北美洲的蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲是在始新世(Eocene)至漸新世(Oligocene)時,通過當時的白令陸橋從亞洲遷移而來。東亞(中國、日本等國)是蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲多樣性最高的地區,很有可能是蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲的起源與擴散中心。

形態特徵

成蟲

  • 頭部
蠍蛉的頭部向下延伸成(rostrum),唇基(clypeus)極度延長,上唇(labrum)較短小;咀嚼式口器位於喙的末端。一般地,長腹蠍蛉屬(Leptopanorpa)昆蟲和新蠍蛉屬(Neopanorpa)昆蟲的喙蒸頌棗相對其他屬昆蟲要細長很多。喙一般黃色、黃褐色或黑褐色,有時兩側具明顯的深色縱帶。複眼(compound eyes)長橢球形。頭頂大多黃色、黃褐色或黑褐色,有時具有各種斑紋。單眼三角區(ocellar triangle)常隆起且顏色加深,有時周圍具各式斑紋。觸角柄節和梗節短小且較粗,鞭節絲狀、細長。
  • 胸部
前胸背板(pronotum)略呈馬鞍狀,前緣常具1列粗剛毛。中、後胸背板(mesonotum and metanotum)顏色多樣,大多為黃褐色或黑褐色,中央有時有淺色企棗籃或深色的背中帶。足細長,脛節具2根端距(apical spurs),跗節末端具2枚爪(claws),爪內緣具梳狀齒。
蠍蛉科
太白單角蠍蛉頭部
翅2對,膜質,透明或半透明,大多無色,有時帶有黃色或煙褐色。翅面常具一些斑紋,其形狀和排列常被作為鑑定依據。許多種的翅面斑紋有規律地排列,典型的前翅斑紋由內向外分別為基民鞏墊斑(basal spot)、基帶(basal band)、緣斑(marginal spot)、痣帶(pterostigmal band)和端帶(apical band);其中痣帶的後半部常常分為基支(basal branch)和端支(apical branch)。蠍贈承蛉科(Panorpidae)昆蟲翅脈的命名系統與蚊蠍蛉科(Bittacidae)昆蟲基本一致。M4基部強烈彎曲,是蠍蛉科(Panorpidae)的典型特徵。1A終點是否超過Rs起源點(ORs)是重要的屬級分類特徵。
  • 腹部
雄性腹部第3節背板後緣中央常有1個向後延伸的突起,稱為背中突(notal organ),與第4節背板的後背突(postnotal organ)形成挾持構造,在交配時能夾住夜邀院催雌性翅的前緣。其有無、形狀、發達程度等也是重要的分類依據辨斷射龍。
雄性腹部第6-8節背、腹板癒合成筒形。有時第6節背板末端具1或2個指狀突起,稱為臀角(analhorns),也是重要的分類依據。第7、8節短於或長於第6節;有的基部不縊縮,整體呈筒形;有的基部稍微縊縮,整體呈倒錐形;有的基部強烈縊縮成為柄狀。在長腹蠍蛉屬(Leptopanorpa)昆蟲中,雄性的腹部(尤其是第6-8節)極度延長。
腹部末端膨大,稱為生殖球(genital bulb),如蠍尾影艱謎狀向體背反曲。第9節腹板又稱為下生殖板(hypandrium),其末端常分裂為兩瓣狀構造,稱為下瓣(hypovalves);第9節背板又稱為上生殖板(epandrium),末端有時平截,有時有缺刻並在兩側形成1對細長多毛的突起。第9節的生殖肢(gonopod)發達,分為1對生殖肢基節(gonocoxites)和1對生殖刺突(gonostyli,又稱生殖肢端節)。生殖肢基節腹面端部內緣常有1簇長剛毛,有時內緣中部或端部形成一些向內的突起;左右基節基半部癒合,形成外生殖器的主體;生殖刺突鉗狀,內緣常具1個近三角形的中齒(median tooth)和1個形狀多變的亞基齒(subbasal tooth),在交配時發揮抱握作用,能挾持雌蟲的腹部末端。陽莖(aedeagus)位於生殖肢基節癒合形成的凹窩中,為左右對稱的瓣狀構造,分為1對腹瓣(ventral valves)和1對背瓣(dorsal valves)。在陽莖兩側著生有1對形狀不一的骨化構造,稱為陽基側突(parameres),其形狀是重要的分類特徵。在陽莖基部的腹面,有1對葉狀的性信息素腺(sex pheromone glands),在求偶時能膨大翻出。第10、11節短小,通常被第9節背板蓋住。第10節上著生1對不分節的尾須(cerci)。第11節末端為肛門(anus)。
雌性腹部第9節腹面具1個片狀構造,其末端鈍圓、平截或具V形缺刻,形似兩瓣癒合而成,稱為下板(subgenital plate)。在下生殖板上方的生殖腔內有1個高度骨化的結構,稱作生殖板(genital plate)或中板(medigynium),有些作者稱為內骨(internal skeleton),其形態是雌性比較重要的分類依據。生殖板常由1個片狀的主機板(main plate)和中央的中軸(axis)構成;其中主機板後方兩側常具1對突起,稱為後臂(posterior arms);中軸的後端癒合,腹面具1塊膨大的花飾區,交配孔位於其末端;前端分為平行或分離的兩支,超出主機板或完全藏於主機板之內;受精囊導管從中軸的中央穿過,通向交配孔。有的種生殖板兩側還附有1或2對基片(basal plates)。

卵一般為橢球形,卵殼表面具有網狀、多邊形的幾丁質紋飾。一般由雌蟲將腹部插入鬆軟的淺層土壤後產下。

幼蟲

幼蟲為蠋式(eruciform),體圓柱形,被稀疏的短毛;頭部具1對複眼(compound eyes),無側單眼(stemmata);胸部具3對胸足;腹部前8節每節各具1對腹足(prolegs),尾節具可伸縮的吸盤(protrusible sucker);生活於土壤表面、腐殖質層或土壤中,以各種有機質碎屑為食,但主要取食死亡的昆蟲和其他節肢動物(Byers & Thornhill,1983)。老熟幼蟲建造土室,在其中化蛹。

蛹為強顎離(decticous exarate pupa),外形與成蟲十分相似,但喙、翅和腹部較短;雄蛹可見膨大並反曲的外生殖器。

棲息環境

蠍蛉科常見於北半球潮濕、有茂密草本和闊葉灌木的溫帶森林中。成蟲出現於低植被間,極少高於3米。幼蟲和蛹見於土中。
在中國北方,成蟲於每年4月下旬開始出現。在中國南方的一些省份,如台灣、廣東和海南,全年都有蠍蛉的發生,但不同物種的出現月份不同相對而言,蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲對濕度的要求並不如蚊蠍蛉科(Bittacidae)昆蟲那樣嚴格,因此分布範圍時常更廣。蠍蛉較喜冷涼的溫度,在炎熱的季節或地區一般沒有成蟲出現。在中國北方,蠍蛉大多發生在夏初至秋末,海拔1000米以上、氣候涼爽的山區。而緯度較高的東北,平原上也有蠍蛉分布。在中國南方,蠍蛉可以分布於低至200米的丘陵,高到超過3000米的高山地區。蠍蛉大多活動於草本、灌木的葉片上。在陽光強烈、降水或風較大時,常躲在植物葉片下方而不易被發現。在被驚擾時也會以類似“假死”的方式掉落到地面以躲避危險。

生活習性

蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲成蟲為腐食性,主要取食死亡或瀕死的節肢動物,偶爾也能取食花粉花蜜或水果。少數情況下,蠍蛉也取食死亡的脊椎動物,甚至人類屍體,因而可以被用於法醫學研究。蠍蛉一般靠嗅覺發現食物。食物不充足時會出現幾頭成蟲同時取食同一食物的現象。有時甚至強壯的個體會攻擊並取食弱小或病殘的個體。取食時,蠍蛉先用上顎刺破獵物外骨骼,之後將喙伸進獵物內部取食,一般僅取食獵物的軟組織而留下堅硬的體壁。
蠍蛉還有一種獨特的取食行為,即盜食蜘蛛網中的昆蟲屍體。為了防止被蜘蛛捕食,它們甚至能吐出具有消化功能的棕色液體來溶解纏住自己的蛛絲。蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲幼蟲為腐食性,通常取食節肢動物的屍體或其他有機物。

分布範圍

蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲分布於全北區東洋區,包括歐洲、亞洲和北美洲的大部分地區。
蠍蛉科
蠍蛉科昆蟲分布記錄的國家和地區(紫色)
中國是蠍蛉科(Panorpidae)物種最多的國家,許多地區都有蠍蛉的分布記錄。僅山東、河北、新疆等少數幾個省份尚無蠍蛉的分布記錄。
蠍蛉科
中國有蠍蛉科昆蟲分布記錄的省、市、自治區(紅色)

繁殖方式

蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲一年發生1代或2代,一般以老熟幼蟲越冬。蠍蛉的求偶與交配行為複雜且多樣化,其中獻禮行為最為突出,吸引了許多學者的研究興趣。蠍蛉雄蟲有3種交配策略:一是提供昆蟲或節肢動物屍體;二是提供唾腺分泌物,一般將唾腺分泌團附著於植物葉片上供雌蟲取食;三是不提供任何“彩禮”而強行交配。雄蟲腹部的背中突、後背突、臀角、生殖肢等結構發揮著固定雌蟲身體的某一部分,以維持交配姿勢的作用。
典型的蠍蛉交配姿勢一般為“V”形。河南新蠍蛉(Neopanorpa longiprocessa)雄蟲腹部第3節的背中突極其長,在交配過程中能夠有力地挾持雌蟲的翅,不向雌蟲提供任何“彩禮”(Zhong et al,2013b)。劉氏蠍蛉(Panorpa liui)雄蟲也不向雌蟲提供唾液分泌物,而是將昆蟲或節肢動物屍體作為“彩禮”獻給雌蟲,以獲取交配機會;同時,也會用鉗狀的背中突夾持雌蟲翅的前緣(Ma&Hua,2011)。大雙角蠍蛉(Dicerapanorpa magna)雄蟲使用腹部第6節的1對臀角以及柄狀的第7節基部來挾持住雌蟲的腹部末端以維持交配體位;同時,利用背中突挾持住雌蟲翅的前緣,並向雌蟲提供唾腺分泌物作為“彩禮”(Zhongetal,2015a)。長瓣叉蠍蛉(Furcatopanorpa longilypovalva)雄蟲腹部第3節無背中突,第6節也無臀角;在交配時,雄蟲通過嘴對嘴的方式,向雌蟲持續不斷地提供唾腺分泌物。因此,它們在交配時僅頭部和生殖器相接觸,為“O”形的非典型姿勢(Zhong et al,2015b)。

下級分類

11屬
中文名
學名
命名者及年代
歐蠍蛉屬
Aulops
Enderlein,1910
/
Baltipanorpa
Krzeminski & Soszynska-Maj,2012
單角蠍蛉屬
Cerapanorpa
Gao,Ma & Hua,2016
雙角蠍蛉屬
Dicerapanorpa
Zhong & Hua,2013
轍蠍蛉屬
Holcorpa
Scudder,1878
/
Jurassipanorpa
Ding,Shih & Ren,2014
長腹蠍蛉屬
Leptopanorpa
MacLachlan,1875
新蠍蛉屬
Neopanorpa
Weele,1909
蠍蛉屬
Panorpa
Linnaeus,1758
華蠍蛉屬
Sinopanorpa
Cai and Hua in Cai,Huang and Hua,2008
/
Tutujasina
Sukacheva,1985

主要價值

蠍蛉科昆蟲在林區的生態平衡中具有一定的意義,是一類重要的生態指示昆蟲。
雄性腹部第3節背板後緣中央常有1個向後延伸的突起,稱為背中突(notal organ),與第4節背板的後背突(postnotal organ)形成挾持構造,在交配時能夾住雌性翅的前緣。其有無、形狀、發達程度等也是重要的分類依據。
雄性腹部第6-8節背、腹板癒合成筒形。有時第6節背板末端具1或2個指狀突起,稱為臀角(analhorns),也是重要的分類依據。第7、8節短於或長於第6節;有的基部不縊縮,整體呈筒形;有的基部稍微縊縮,整體呈倒錐形;有的基部強烈縊縮成為柄狀。在長腹蠍蛉屬(Leptopanorpa)昆蟲中,雄性的腹部(尤其是第6-8節)極度延長。
腹部末端膨大,稱為生殖球(genital bulb),如蠍尾狀向體背反曲。第9節腹板又稱為下生殖板(hypandrium),其末端常分裂為兩瓣狀構造,稱為下瓣(hypovalves);第9節背板又稱為上生殖板(epandrium),末端有時平截,有時有缺刻並在兩側形成1對細長多毛的突起。第9節的生殖肢(gonopod)發達,分為1對生殖肢基節(gonocoxites)和1對生殖刺突(gonostyli,又稱生殖肢端節)。生殖肢基節腹面端部內緣常有1簇長剛毛,有時內緣中部或端部形成一些向內的突起;左右基節基半部癒合,形成外生殖器的主體;生殖刺突鉗狀,內緣常具1個近三角形的中齒(median tooth)和1個形狀多變的亞基齒(subbasal tooth),在交配時發揮抱握作用,能挾持雌蟲的腹部末端。陽莖(aedeagus)位於生殖肢基節癒合形成的凹窩中,為左右對稱的瓣狀構造,分為1對腹瓣(ventral valves)和1對背瓣(dorsal valves)。在陽莖兩側著生有1對形狀不一的骨化構造,稱為陽基側突(parameres),其形狀是重要的分類特徵。在陽莖基部的腹面,有1對葉狀的性信息素腺(sex pheromone glands),在求偶時能膨大翻出。第10、11節短小,通常被第9節背板蓋住。第10節上著生1對不分節的尾須(cerci)。第11節末端為肛門(anus)。
雌性腹部第9節腹面具1個片狀構造,其末端鈍圓、平截或具V形缺刻,形似兩瓣癒合而成,稱為下板(subgenital plate)。在下生殖板上方的生殖腔內有1個高度骨化的結構,稱作生殖板(genital plate)或中板(medigynium),有些作者稱為內骨(internal skeleton),其形態是雌性比較重要的分類依據。生殖板常由1個片狀的主機板(main plate)和中央的中軸(axis)構成;其中主機板後方兩側常具1對突起,稱為後臂(posterior arms);中軸的後端癒合,腹面具1塊膨大的花飾區,交配孔位於其末端;前端分為平行或分離的兩支,超出主機板或完全藏於主機板之內;受精囊導管從中軸的中央穿過,通向交配孔。有的種生殖板兩側還附有1或2對基片(basal plates)。

卵一般為橢球形,卵殼表面具有網狀、多邊形的幾丁質紋飾。一般由雌蟲將腹部插入鬆軟的淺層土壤後產下。

幼蟲

幼蟲為蠋式(eruciform),體圓柱形,被稀疏的短毛;頭部具1對複眼(compound eyes),無側單眼(stemmata);胸部具3對胸足;腹部前8節每節各具1對腹足(prolegs),尾節具可伸縮的吸盤(protrusible sucker);生活於土壤表面、腐殖質層或土壤中,以各種有機質碎屑為食,但主要取食死亡的昆蟲和其他節肢動物(Byers & Thornhill,1983)。老熟幼蟲建造土室,在其中化蛹。

蛹為強顎離(decticous exarate pupa),外形與成蟲十分相似,但喙、翅和腹部較短;雄蛹可見膨大並反曲的外生殖器。

棲息環境

蠍蛉科常見於北半球潮濕、有茂密草本和闊葉灌木的溫帶森林中。成蟲出現於低植被間,極少高於3米。幼蟲和蛹見於土中。
在中國北方,成蟲於每年4月下旬開始出現。在中國南方的一些省份,如台灣、廣東和海南,全年都有蠍蛉的發生,但不同物種的出現月份不同相對而言,蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲對濕度的要求並不如蚊蠍蛉科(Bittacidae)昆蟲那樣嚴格,因此分布範圍時常更廣。蠍蛉較喜冷涼的溫度,在炎熱的季節或地區一般沒有成蟲出現。在中國北方,蠍蛉大多發生在夏初至秋末,海拔1000米以上、氣候涼爽的山區。而緯度較高的東北,平原上也有蠍蛉分布。在中國南方,蠍蛉可以分布於低至200米的丘陵,高到超過3000米的高山地區。蠍蛉大多活動於草本、灌木的葉片上。在陽光強烈、降水或風較大時,常躲在植物葉片下方而不易被發現。在被驚擾時也會以類似“假死”的方式掉落到地面以躲避危險。

生活習性

蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲成蟲為腐食性,主要取食死亡或瀕死的節肢動物,偶爾也能取食花粉花蜜或水果。少數情況下,蠍蛉也取食死亡的脊椎動物,甚至人類屍體,因而可以被用於法醫學研究。蠍蛉一般靠嗅覺發現食物。食物不充足時會出現幾頭成蟲同時取食同一食物的現象。有時甚至強壯的個體會攻擊並取食弱小或病殘的個體。取食時,蠍蛉先用上顎刺破獵物外骨骼,之後將喙伸進獵物內部取食,一般僅取食獵物的軟組織而留下堅硬的體壁。
蠍蛉還有一種獨特的取食行為,即盜食蜘蛛網中的昆蟲屍體。為了防止被蜘蛛捕食,它們甚至能吐出具有消化功能的棕色液體來溶解纏住自己的蛛絲。蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲幼蟲為腐食性,通常取食節肢動物的屍體或其他有機物。

分布範圍

蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲分布於全北區東洋區,包括歐洲、亞洲和北美洲的大部分地區。
蠍蛉科
蠍蛉科昆蟲分布記錄的國家和地區(紫色)
中國是蠍蛉科(Panorpidae)物種最多的國家,許多地區都有蠍蛉的分布記錄。僅山東、河北、新疆等少數幾個省份尚無蠍蛉的分布記錄。
蠍蛉科
中國有蠍蛉科昆蟲分布記錄的省、市、自治區(紅色)

繁殖方式

蠍蛉科(Panorpidae)昆蟲一年發生1代或2代,一般以老熟幼蟲越冬。蠍蛉的求偶與交配行為複雜且多樣化,其中獻禮行為最為突出,吸引了許多學者的研究興趣。蠍蛉雄蟲有3種交配策略:一是提供昆蟲或節肢動物屍體;二是提供唾腺分泌物,一般將唾腺分泌團附著於植物葉片上供雌蟲取食;三是不提供任何“彩禮”而強行交配。雄蟲腹部的背中突、後背突、臀角、生殖肢等結構發揮著固定雌蟲身體的某一部分,以維持交配姿勢的作用。
典型的蠍蛉交配姿勢一般為“V”形。河南新蠍蛉(Neopanorpa longiprocessa)雄蟲腹部第3節的背中突極其長,在交配過程中能夠有力地挾持雌蟲的翅,不向雌蟲提供任何“彩禮”(Zhong et al,2013b)。劉氏蠍蛉(Panorpa liui)雄蟲也不向雌蟲提供唾液分泌物,而是將昆蟲或節肢動物屍體作為“彩禮”獻給雌蟲,以獲取交配機會;同時,也會用鉗狀的背中突夾持雌蟲翅的前緣(Ma&Hua,2011)。大雙角蠍蛉(Dicerapanorpa magna)雄蟲使用腹部第6節的1對臀角以及柄狀的第7節基部來挾持住雌蟲的腹部末端以維持交配體位;同時,利用背中突挾持住雌蟲翅的前緣,並向雌蟲提供唾腺分泌物作為“彩禮”(Zhongetal,2015a)。長瓣叉蠍蛉(Furcatopanorpa longilypovalva)雄蟲腹部第3節無背中突,第6節也無臀角;在交配時,雄蟲通過嘴對嘴的方式,向雌蟲持續不斷地提供唾腺分泌物。因此,它們在交配時僅頭部和生殖器相接觸,為“O”形的非典型姿勢(Zhong et al,2015b)。

下級分類

11屬
中文名
學名
命名者及年代
歐蠍蛉屬
Aulops
Enderlein,1910
/
Baltipanorpa
Krzeminski & Soszynska-Maj,2012
單角蠍蛉屬
Cerapanorpa
Gao,Ma & Hua,2016
雙角蠍蛉屬
Dicerapanorpa
Zhong & Hua,2013
轍蠍蛉屬
Holcorpa
Scudder,1878
/
Jurassipanorpa
Ding,Shih & Ren,2014
長腹蠍蛉屬
Leptopanorpa
MacLachlan,1875
新蠍蛉屬
Neopanorpa
Weele,1909
蠍蛉屬
Panorpa
Linnaeus,1758
華蠍蛉屬
Sinopanorpa
Cai and Hua in Cai,Huang and Hua,2008
/
Tutujasina
Sukacheva,1985

主要價值

蠍蛉科昆蟲在林區的生態平衡中具有一定的意義,是一類重要的生態指示昆蟲。

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