昆蟲水下呼吸法：八仙過海各顯神通

文/黃千帆

昆蟲水下呼吸法：八仙過海各顯神通

文/黃千帆

陸地上的昆蟲，呼吸空氣并沒有什么難度。在換氣運(yùn)動(dòng)的作用下，空氣由氣門（相當(dāng)于人類的“鼻孔”）進(jìn)入昆蟲的氣管系統(tǒng)，再進(jìn)入微氣管，再由微氣管輸送新鮮空氣到身體的各個(gè)組織。但是，有些昆蟲幼年時(shí)生活在水中，有的終生不離水，它們就進(jìn)化出了五花八門的水下呼吸法，各顯神通。

保命的呼吸管

你知道蚊子的幼蟲叫什么嗎？小蚊子，當(dāng)然不是！叫孑孓。夏天，我們能在水邊，尤其是死水潭中，看見孑孓亂竄。其實(shí)，蚊子的幼蟲時(shí)間非常短暫，只有十幾天。這短短的十幾天內(nèi)，它們是如何在水下呼吸的呢？原來，維持它正常呼吸的法寶是尾部末端生成的呼吸管。孑孓倒立在水面下，將呼吸管伸到水面處，直接呼吸空氣。如果在水面上滴上油，油滴一旦粘在呼吸管的細(xì)毛上，就可以讓孑孓無法打開呼吸管，造成其窒息。

還有一種叫蝎蝽的昆蟲（也叫水螳螂），它的呼吸方式和孑孓如出一轍，蝎蝽的腹部末端有兩根細(xì)長的呼吸管，攀附在水生植物上，呼吸的時(shí)候倒掛于水面下，呼吸空氣。

盜吸空氣的小偷

有些昆蟲的幼蟲和蛹生活在極度缺氧的水底淤泥里，為了生存，它們的氣門進(jìn)化成了尖刺狀。尖刺的作用，就是刺破水生植物的根或莖，從而吸收植物體內(nèi)攜帶的氧氣。比如稻水象甲，這是一種外來入侵物種，原產(chǎn)于美國和古巴，它主要禍害的對(duì)象是水稻。

稻水象甲幼蟲腹部末端延伸所形成的刺可以刺破水稻的根莖，跟水稻搶空氣，它的成蟲以后還能蠶食水稻葉片，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成危害。

帶著氣泡去游泳

水生昆蟲的本領(lǐng)，不僅僅在于可以吸取植物體內(nèi)的空氣。昆蟲身上的拒水毛可以用來儲(chǔ)存氣泡，所以它們還能帶著氣泡在水中呼吸。

池塘中的龍虱是常見的昆蟲，在它的鞘翅下，就貯存著空氣。龍虱通過腹部氣門呼吸著氣泡中的空氣。每當(dāng)氣泡中的氧氣消耗到一定程度的時(shí)候，龍虱就會(huì)游到水面，用腹部末端打破水膜，更換新鮮空氣。

不過，有些水生昆蟲也可以不到水面上換氣，而是通過收集水生植物散發(fā)出來的氣泡來更換補(bǔ)充氧氣。

我有鰓但我不是魚

還有一些昆蟲（如蜉蝣、蜻蜓和石蠶蛾的幼蟲），它們是靠氣管鰓在水中呼吸的。氣管鰓是一種中空、壁薄的絲狀或片狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以分布在水生昆蟲的頭、胸、腹的任何部位。有的昆蟲幼蟲的身上分布的氣管鰓多達(dá)500多個(gè)。在水中，長有氣管鰓的昆蟲會(huì)擺動(dòng)鰓瓣，讓水流動(dòng)并吸取水中的氧氣。在缺氧的水里，鰓瓣的擺動(dòng)頻率會(huì)加快。

蜻蜓幼蟲的氣管鰓分布在體內(nèi)的直腸處，通過收縮腹部，讓水進(jìn)入體內(nèi)，氣管鰓就可以吸收水中的氧氣了。為了保證充足的氧氣供應(yīng)，蜻蜓幼蟲每次收腹，都會(huì)讓85%的水分得到更新。每次更新的過程，又是清洗直腸內(nèi)的鰓的過程，這有利于蜻蜓保持鰓的清潔，便于氧氣的吸收。