昆虫纲繁盛的主要原因:有翅能飞、繁殖力强、体小势优、取食器官多样化、具变态与发育阶段性、适应力强。
昆虫的躯体与外骨骼
昆虫给人的第一感觉,是它小巧的躯体,这也许是它取得成功的基本条件。地球上的动物从大小衡量,最小的动物也许是轮虫,体重仅有0.01 mg,而最大的动物蓝鲸,体重竟达到100吨。最小的昆虫如双翅目的蠓,体重只有0.1 mg, 最大的昆虫也许要数鞘翅目的巨人犀金龟(Dynastes hercules),体重也只达38 g。可见,昆虫确实是动物界的侏儒。
躯体小给昆虫带来很多优势。首先,就一个个体而言,体小,对维持生活的营养物的需求就少。这样,相对少的食物资源就能养活相对多的个体。其次,体小,所需的生活空间就小,在一个栖境中就会有更多的生态位,可容纳更多的个体。
不过,躯体小也带来不少弱点。一般来讲,体小的动物对环境的控制能力小,因此它们在生存策略上更多地采取适应环境的方式。躯体小还有一个致命的缺点,就是容易失水,因为个体越小,其表面积和体积之比就越大,失水性就越强。
躯体对水分的保持显然是所有陆生的生物必须解决的问题,特别是体形小的动物。昆虫应对失水问题的办法,是它在结构上有创新,形成了坚硬的外骨骼——表皮。
昆虫不同于脊椎动物,它的骨骼系统在躯体的外部,即昆虫的表皮。昆虫的表皮通常为多层结构,由外而内分别为上表皮、外表皮和内表皮。其中,主要起保水作用的是上表皮,尽管它是三层中最薄的一层。上表皮之所以能保持水分,是因为它的一种成分----蜡质。
蜡分子具有双极性,由于亲水的一极与新生的表皮质有很高的亲和性,因而形成一蜡质的单分子层;疏水的一极朝向表面,使得水分子不能从它们中间通过。
外表皮和内表皮主要用来保持外骨骼的性质,维持它的硬度和韧性。这是通过表皮中的两种主要成分几丁质和骨质的化学反应而完成的。前者是一种糖的聚合体,后者是一类蛋白质,二者通过交联键结合形成具有塑性的坚硬物质,保持着表皮的硬度和韧性。这样外骨骼不仅使得昆虫具有很好的保持水分的能力,而且具有很强的抗撞击能力,同时为昆虫的肌肉提供了附着点。
昆虫的运动也与外骨骼不无关系。成对地着生在昆虫胸部的足实质上就是一个中空的外骨骼结构。这种结构既节约,又轻便,更重要的是坚固而不易弯曲。足上的关节是昆虫和其它节肢动物演化的一个代表性特征,它使得昆虫能较快而精确地运动,如美洲蜚蠊在爬行最快时每足每秒钟能前进25步左右,约130厘米。
1.昆虫是是无脊椎动物中唯一有翅的类群;
2.身体相对较小;
3.繁殖力强;
4.口器特化;
5.适应能力强。