計算機在昆蟲分類中的應用

摘要：指出了隨著計算機網絡技術的發(fā)展和多媒體時代的到來，計算機在現代昆蟲分類學中有了廣泛的應用，計算機在昆蟲分類學中的應用將打破傳統(tǒng)方式的局限性，闡述了多媒體計算機應用于昆蟲分類的優(yōu)越性，并對其未來應用的前景進行了展望。

關鍵詞：計算機；昆蟲；分類學

中圖分類號：Q969

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）16018802

1引言

昆蟲分類學是一門十分古老的學科，是人類對昆蟲世界進行認識和研究的一種最為基本的科學。現在地球上已知名字的昆蟲多達100多萬種，也就是說，在現有的已知生物中，2/3左右為昆蟲，由其可見，昆蟲分類學對昆蟲的系統(tǒng)研究十分的重要。

在過去幾百年對昆蟲的研究中，由于方法的限制，人類對昆蟲的認識是十分有限的，其中還包含有一定的錯誤信息，特別是對昆蟲的分類方面，由于對昆蟲物種多樣性的信息認識不足，在傳統(tǒng)的分類學上難以區(qū)分，給昆蟲的分類工作帶來了很大的困難。

自21世紀以來，科學技術的飛速發(fā)展使得昆蟲的分類學方法也有了很大進步。電子顯微鏡在分類學中的應用，使分類學技術從傳統(tǒng)的一般形態(tài)特征方面向超微結構方向發(fā)展；生物化學技術在昆蟲分類學中的應用，使分類特征深入到了分子水平；而計算機的應用，尤其是計算機網絡技術和多媒體的應用，使昆蟲的分類學更是向數理統(tǒng)計特征水平發(fā)展，這無疑使傳統(tǒng)的昆蟲分類學方法煥發(fā)出了新的活力。

2計算機在昆蟲分類中的作用

標本、文獻、名錄是昆蟲分類學中的基礎組成部分，其中包含的數據信息也是十分龐大的，但與傳統(tǒng)的昆蟲分類學信息的整理和運用相比，以計算機平臺為基礎的數據庫軟件為這一需求提供了便利的條件。

在昆蟲的分類學中，繪圖是基本的研究方法，昆蟲分類學對繪圖有著十分嚴格的要求。近年來，在計算機技術不斷發(fā)展的基礎上，利用計算機軟件進行繪圖已經是昆蟲分類學繪圖的趨勢。

無論在昆蟲的數值分類、支序分類還是其他的新用途中，計算機都起到了重要的作用。現在的支序分類越來越多地依賴于計算機進行生物系譜關系的分析，尤其是當分類單元的數量和特征數量很大時，會形成了龐大的數據集，手工運算分析這些分類單元的系統(tǒng)發(fā)育非常繁雜，而且常常無法計算。因此，使用計算機軟件在生物系統(tǒng)發(fā)育的研究中發(fā)揮了非常重要的作用。

3計算機自動檢索與識別系統(tǒng)在昆蟲鑒定中的應用

在昆蟲學研究中，昆蟲的分類檢索技術起到了十分關鍵的作用。計算機自動檢索與識別系統(tǒng)的建立對昆蟲分類學研究來說，具有十分重要的意義，將這一技術應用于昆蟲鑒定的部位特征進行篩選和編碼，建立檢索數據庫，從而達到快速檢索鑒定的目的。到目前為止，我國的計算機自動檢索與識別系統(tǒng)的建立和應用還處于摸索階段，仍需要很多的努力去將這一系統(tǒng)進行完善。

4未來計算機在昆蟲分類中的新用途

4.1傳統(tǒng)方式的局限性

4.1.1傳統(tǒng)分類中形態(tài)特征表述的不統(tǒng)一性

在傳統(tǒng)的形態(tài)分類學中，不同研究者對于同一類群中的同一分類階元的形態(tài)特征的表述各有差異，尤其是早期交流的缺乏，再加上各個不同地區(qū)的人們的語言之間存在一定的差異，對同一種類中的同一形態(tài)特征的表述也會表現出不同程度的差異，為后人的研究和學習帶來了一定的困難，甚至于，有些學者在不同時期對同一構造的表述也不盡相同，描述的不統(tǒng)一無疑會給研究者的理解造成較大的困難。

4.1.2形態(tài)特征表述的難操作性

在昆蟲的分類學中，對昆蟲的形態(tài)特征的表述要做到準確無誤，特別是在對新的物種模式標本進行研究和描述時，這一要求就顯得更為重要了，但是在實際的分類操作中，這一要求往往難以達到。如對某一顏色進行描述時有些顏色往往難以進行準確的表達，同時，由于研究的標本的存放時間和存放條件的不同，相同的特征也可能會發(fā)生不同的顏色或形狀變化，使得描述與實際之間存在一定的差距。同樣，在進行其他特征的描述，如形態(tài)特征表述時，也會遇到同樣的問題。例如，在對昆蟲的外生殖器進行描述時，這一描述的基礎是對昆蟲進行平面觀察，尤其是在一些微小的昆蟲觀察和描述時，生殖器的描述必須借助顯微鏡的幫助才可以實現，這種觀察方式難以實現對雄性外生殖器的復雜結構進行準確地表述，如果沒有配圖就更難以被他人所理解。當然，這樣的問題不僅見于對昆蟲的顏色和生殖器的描述中，在對昆蟲的各個性狀和各種結構，尤其是復雜結構進行描述時，都具有較高的難操作性。

4.1.3模式標本核對困難

對于傳統(tǒng)的分類學來說，它的分類依據主要是昆蟲的形態(tài)特征，由于昆蟲在全球范圍內分布廣泛，對其進行研究的專家學者也來自于不同的國家和地區(qū)，因此，模式標本相對較為分散，導致各專家學者在進行模式標本的核對時就會具有較大的難度。由于條件的限制，許多的研究人員只能根據種的描述和特征圖進行昆蟲種類的鑒別，而未進行昆蟲的模式標本的核對環(huán)節(jié)，因此，在鑒定的過程中就不可避免的會出現較多的誤判和誤訂的情況，導致同一物種具有較多的異名。

4.2未來應用的展望

近年來，隨著計算機技術的迅猛發(fā)展，多媒體技術滲入人們的生活，更是在科研、教育、娛樂以及休閑等各個方面改變著人們的生活。多媒體計算機將聲音、文字、圖像等信息進行加工處理，將其進行有機地結合，并予以綜合應用，使事物的表達方式更加的直觀化，同時這一表達仍保持著事物原有的自然狀態(tài)，使其顯得更加的真實。如果將多媒體技術應用于昆蟲甚至是應用于各個物種的分類鑒定中，將會使這一研究領域發(fā)生質的變化。利用多媒體技術進行昆蟲信息收集和整理工作，將其以圖像、文字或聲音的方式進行記錄，能夠更真實的反映物種情況，在更大程度上保證了記錄的真實性。

應用多媒體計算機進行昆蟲分類的優(yōu)越性主要表現在以下幾個方面。

（1）在應用多媒體計算機時，經過顯微攝像和數字相機來獲取物種的特征圖像，這些物種圖像把昆蟲的信息真實的呈現在讀者面前，這樣的表現形式更加的形象直觀，加上簡單的文字說明，就能夠將物種的特征生動的展現出來。通過將各種之間的特征進比較，就可以最大程度上保證鑒定的真實性。

（2）對昆蟲中存在的一些較為復雜的結構，可以通過真實拍攝的視頻信息進行多方位、全面的展示，這樣對于物種間差異的比較十分的直觀可靠，與單一的平面圖片鑒定的方式對比，這樣的方式鑒定的結果更加可靠。

（3）通過計算機技術，建立物種特征的圖片、視頻等的數據庫，制作昆蟲分類的電子書籍，使昆蟲的分類學資料和依據更加的完善，使傳統(tǒng)的分類學中注入更多的現代科技，使其更具活力。

2017年8月綠色科技第16期

張笑嫣：計算機在昆蟲分類中的應用

信息與技術

5結語

計算機在昆蟲的分類學中有著十分廣泛的應用，并具有較為光明的應用前景，從其在昆蟲分類學中發(fā)揮的作用以及其新用途介紹等方面可以發(fā)現，計算機技術的發(fā)展和應用，給昆蟲的分類學注入了新的活力，作為一名昆蟲分類工作者，不僅要具有扎實的專業(yè)基礎，嚴謹的專業(yè)素養(yǎng)，更要認真地面對現代高速發(fā)展的信息時代，將現代信息技術與傳統(tǒng)分類學知識和方法相結合，完善昆蟲分類學工作，使工作 更加地準確和嚴謹。

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