【摘要】昆蟲類繁多,資源豐富,已知昆蟲種類有20多萬種,其中有許多種類是可利用的可貴資源,具有強大的開發潛力。
【關鍵詞】昆蟲資源價值利用
【中圖分類號】Q96 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)17-0200-02
昆蟲是無脊椎動物的一大類群,屬節肢動物門Arthropada昆蟲綱Insecta。目前世界上已知生物共有180萬多種,其中昆蟲100萬多種,約占55%,在生物界中明顯占有優勢,全球擁有昆蟲的總量達1億萬kg,超過全球人口的總質量。中國昆蟲種類繁多,資源豐富,已知昆蟲種類有20多萬種,其中有許多種類是可利用的可貴資源。在全世界已確定出的36650多種可供食用的昆蟲中,中國約有177種,隸屬11目54科96屬,而且中國是利用昆蟲資源最早的國家,已有5000多年的歷史。從秦漢時期的《神農本草經》開始,關于昆蟲資源的研究和利用已有大量的文字記載,家蠶、蜜蜂、五倍子、紫膠蟲等是中國昆蟲研究利用成就的象征。在現代技術不斷發展完善的今天,昆蟲資源勢必越來越體現出它的社會價值。
一 昆蟲資源的豐富
昆蟲資源豐富歸功于昆蟲種類繁多,由于:(1)有翅,可作遠距離的遷移,利于覓食、求偶、逃避敵害和不良環境。(2)體小,所需的棲息地小和食物量少,利于生存。(3)口器類型的分化食性復雜,不僅能取食獲得動植物體,還能取食植物尸體及有機腐殖質,各類昆蟲能充分利用地表的有機物質,食性多樣造就了昆蟲物種的多樣性。(4)變態,胚后發育過程中發生變態,以不同蟲態適于各種生態條件。(5)繁殖力強,以產卵量大或繁殖代數多等形式反映昆蟲的繁殖力,利于保持種類延續和種群的繁榮。
在地球上,從赤道到南極,從高山到海洋,從平原到江河湖泊,從地表到土壤中多種類型的生態環境都有昆蟲的足跡,昆蟲世界蘊藏著極其豐富的資源,是重要的可再生型生物資源。
二 昆蟲與人類的關系
昆蟲是地球人與生物圈中的重要成員之一,如果地球上沒有昆蟲,人類將要遭到難以預測的災難。昆蟲與植物協同進化,地球上絕大多數開花植物都依賴昆蟲傳播花粉,而生活在地球上的大量兩棲類、爬行類、鳥類及陸棲哺乳動物以開花植物的葉、果子、種子和昆蟲為食。如果地球上的昆蟲一旦消失,陸地的生態環境會全面崩潰,人類也將失去生存條件。盡管部分昆蟲給人們的生活生產帶來深重的災難,農業害蟲每年給全球造成數十億美元的經濟損失,林業害蟲每年使全世界損失十億立方米木材,但從總體上看,昆蟲對地球人與生物圈中的作用利多弊少。例如:蒼蠅是人們熟悉而又厭惡的昆蟲,它種類繁多,對人類的危害主要是傳播疾病。經研究發現,蒼蠅能攜帶 60多種細菌,一只蒼蠅的體表可沾有百多萬個細菌,最多的可攜帶五億個左右。蒼蠅有邊吃、邊吐、邊拉的習性,它飛落到哪里,哪里的食物、食具就會受到細菌、病毒、蟲卵的污染,當人們吃了被污染的食物或使用了被污染的食品和物品時,就可能發生腸道傳染病或寄生蟲病。但是蒼蠅具有的價值也不容忽視,在仿生學中利用蒼蠅發達的復眼和獨特的平衡棒解決了科技上的困難,同時蠅類中的果蠅還被用來作為生物學研究的模式生物,在遺傳學的研究中起到很重要的作用,另外蠅蛆還被作為高蛋白資源,運用越來越廣泛。
三 昆蟲的社會價值
1.工業原料昆蟲
工業原料昆蟲是開發應用最早的傳統資源昆蟲,利用昆蟲及其產物生產人類所需要的產品,包括蠶、蜜蜂、白蠟蟲、紫膠蟲、五倍子蚜等。
第一,產絲昆蟲。能夠吐絲結繭,且繭可被人類用于繅絲織綢的昆蟲。主要是鱗翅目的昆蟲,鞘翅目、膜翅目的有部分昆蟲也能吐絲結繭,但一般不能抽絲用作紡織原料。中國是蠶業大國,年產繭47.5萬噸,產絲4萬噸,生絲出口量占國際生絲交易量的90%。目前世界上有50多個國家飼養家蠶,年產繭量約為70多萬噸。
第二,產膠、產蠟昆蟲。某些昆蟲在生長發育過程中,成、若蟲能分泌膠質或蠟質產物,可作為工業原料之一。紫膠蟲分泌的紫膠是一種重要的工業原料,廣泛應用于日用化工、機械、電子、軍工、醫藥、食品等行業。白蠟蟲(Ericerus pela Chavannes)是一種分泌白蠟的介殼蟲。白蠟主產于中國,目前中國生產潛力在1000噸以上,年產值8000萬元。
第三,產單寧、色素類昆蟲。某些寄生在植物葉片上形成外殼富含單寧的蟲癭,而某些昆蟲體內含有胭脂色素、洋紅色素等,可將其作為工業原料提取單寧或色素等物質。主要包括同翅目癭綿蚜科的五倍子蚜蟲、洋紅蚧(胭脂蚧)。五倍子蚜形成的五倍子廣泛應用于醫藥、紡織印染、礦冶、化工、機械、國防、輕工、食品等行業。中國目前產量為4000~5000噸。據預測,中國五倍子的生產潛力在年產量10000212000噸左右,產值在億元以上。
2.藥用、食用昆蟲
昆蟲藥用在中國歷代藥書中已有很多記載,中國早有食、藥同源,寓醫于食的傳統,許多昆蟲既是食品,又是滋補和保健良藥。
第一,藥用昆蟲,藥用保健昆蟲是指具有滋補、治療等功效的昆蟲。藥用昆蟲資源是中國昆蟲資源利用不可缺少的一個重要組成部分,中國傳統中藥中使用不少昆蟲作為一種配方而直接入藥,或用提取物開發了許多新藥劑,現已知的藥用昆蟲約有300余種,隸屬于昆蟲綱的目、科以上的中國民間研究和應用昆蟲治療已有悠久的歷史,昆蟲體內含有多種活性物質,是有較高價值的中藥材資源,明代《本草綱目》和現代中醫書籍記載了11目,34科,54屬約170種藥用昆蟲,《中國藥用動物志》中記述了143種藥用昆蟲。如:蜜蜂毒用于治療風濕、腸炎、心血管疾病,蜣螂毒有鎮驚止痛之功效,斑蝥毒素更有治療原發性肝癌的作用。目前昆蟲毒素已發現60余種,毒素昆蟲有700余種。
第二,食用昆蟲,是利用昆蟲最直接最普遍的方法,例如傳統的蟲肴:油炸知了、蟲草蠶蛹等;以蜜蜂、螞蟻、蠶蛹、黃粉蟲等食用昆蟲為主要原料制作的營養品和保健品。通過營養分析,全世界已確定出3650余種昆蟲可供食用,其中鱗翅目1569種,直翅目730種,鞘翅目495種,半翅目233 種,雙翅目230種,其他目305種。昆蟲具有很高的營養價值,它體內含有大量人體必需的氨基酸和各種維生素,還含有豐富的礦物質,其營養成分的含量結構比畜禽肉類更為合理,是很值得大力開發的高蛋白保健食物資源,又由于昆蟲繁殖速度快,所以它是一個取之不盡的食品資源。
3.鑒賞昆蟲
中國觀賞昆蟲早有記載,而且有豐富的觀賞昆蟲資源,如蝴蝶類,聞名中外的云南大理蝴蝶泉,臺灣美濃的蝴蝶觀光區。臺灣有蝴蝶王國之稱,云南、海南等南方數省各有蝴蝶500種以上,全國約有1300種,其中有不少種類是中國特有種或世界稀有種:金斑喙鳳蝶Teinopalpus aureus、中華虎鳳蝶Luehdorfia chincesis、阿波羅絹蝶Parnassius apollo等,而把金斑喙鳳蝶視為國寶,國外有人愿以2萬美元買一只這種稀世珍寶。人們對昆蟲外形的利用更是不勝枚舉,如以昆蟲圖案作商標的煙盒、火柴盒已舉目可見;用昆蟲圖案發行的郵票,早在100年前已開始盛行。人們觀賞、玩、斗昆蟲的興趣,隨著經濟、文化的發展將逐步提高。最引人注目的是絢麗多彩的各種蝴蝶,還有一些金光燦爛的甲蟲等。蟋蟀(蛐蛐)和蟈蟈等鳴蟲也是自古以來供觀賞娛樂品種。此外,昆蟲博物館及昆蟲園的建設在中國也已開始形成規模。
4.傳粉昆蟲
中國人民早就有利用蜜蜂為果樹、油菜、農作物等授粉的經驗。在顯花植物中有85%是由昆蟲、其他動物作為媒介來授粉的。植物的花粉為蜂、蛾、蝶類提供了食物,而昆蟲則在取食過程中幫助植物傳粉和授粉,這樣不僅可以提高農作物的產量、質量和后代生活力,還可以改良種子,輔助品種的復壯。
5.環境監測昆蟲
生物監測是利用生物的分子、細胞、組織、器官、個體、種群和群落等對環境污染程度所產生的反應,及其對特定的抗性獲敏感性,綜合地闡明環境狀況,從生物學的角度為環境質量的監測和評價提供依據。昆蟲種類多、分布廣、個體生長狀況和生存環境有密切聯系,所以利用昆蟲對環境的敏感性和種群變化,反映出環境質量的變化。在水污染監測、土壤農藥監測、金屬污染、反射性污染等方面都有運用。土壤生物監測中常用的類群有雙尾目、彈尾目、步甲、隱翅蟲以及金龜甲、雙翅目等。
6.生物技術研究用昆蟲
作為地球上最繁盛的生物類群,昆蟲是人類可以利用的重要生物資源之一。和其他動物一樣昆蟲也作為探索動物學當中普遍規律的研究材料,以昆蟲作為生物技術研究中的實驗動物不易引起人文、宗教、法律等方面的社會問題,并且其個體小、易群體大量飼養、成本低。因此昆蟲在仿生學、遺傳學、殺蟲劑毒理學、醫學及法醫學、分子生物學等方面的應用更加廣泛。
第一,仿生學。昆蟲種類千差萬別,結構與功能各異,精巧的昆蟲結構對仿生學技術的發展起到了很大的促進作用,模仿昆蟲的翅、眼、觸角等的結構和功能而創造出奇妙的高科技產品已成為仿生學中的一個重要研究內容。受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調節體溫的啟發,將人造衛星的控溫系統制成葉片正反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式,從而保持了人造衛星內部溫度的恒定,解決了航天事業中的一大難題。根據蜻蜓的結構基礎成功研制了直升機,受跳蚤垂直起跳的方式啟發制成了一種幾乎能垂直起落的鷂式飛機,模仿蠅的復眼制成了“蠅眼透鏡”和“光學感應器”。模仿蠅的楫翅制成的“振動陀螺儀”,大大改進了飛機的飛行性能,這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛。
第二,遺傳學。以昆蟲為遺傳材料所取得的研究成果,不僅為進行其他動物的遺傳學研究提供了基礎,也可為解釋生物的各種生物學、行為學、生態學、生理學的遺傳機制及基因調控提供思路,還能為害蟲的可持續治理及昆蟲資源的開發提供新的方法和途徑。摩爾根以果蠅為遺傳研究材料揭示了生物的遺傳規律。以果蠅作為研究脊椎動物心臟發育的模式生物,通過對果蠅心臟發育基因的研究,可加速揭示人體心臟的發育機理,并為進一步篩選并克隆出新的心臟發育基因提供參考。
第三,法醫學。不同種類的腐食性昆蟲在尸體上出現的時間各有差別,不同的死亡方式也會引起它們的侵入和繁殖位置不同,觀察這些昆蟲在尸體上的行為,可以幫助人們找到隱藏的尸體,或幫助人們推斷死亡的原因、尸體出現的時間等,為法醫鑒定提供依據。法醫昆蟲學或醫學犯罪昆蟲學,就是利用昆蟲學知識和其他節肢動物對暴力犯罪、意外死亡及非法毒品買賣等做出科學的分析判斷,為偵查提供線索。為審判提供依據。近20年來,法醫在美國、英國、法國、加拿大以及蘇聯的利用越來越廣泛。當前,世界范圍內犯罪率和高科技在犯罪中應用率日益增大,如何與罪犯做更加有效的斗爭,是帶有普遍性的大問題,利用昆蟲的特性確定罪犯,是刑事案件偵破中的有利工具。
四 結束語
昆蟲資源是大自然賜給人類的財富,它并非取之不盡,用之不竭,開發利用昆蟲資源應合理適度,以開發助保護,確保昆蟲資源的永續利用。同時,昆蟲是生物多樣性不可缺少的物種,與其他生物有著千絲萬縷的關系,昆蟲是一個生命有機體,其生長、發育、繁殖均受周圍環境因子的影響。因此要因蟲制宜、科學規劃、突出特色、加強管理,確保昆蟲資源的永續利用。越來越多的技術開發與市場信息都顯示出開發昆蟲資源很有發展前景。利用好昆蟲資源,處理好昆蟲與人類的關系,使科學技術與大自然更好地服務于人類。
參考文獻
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