头喙亚目昆虫口器的比较形态学研究(昆虫纲:半翅目)

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口器作为昆虫的取食器官,在漫长的进化过程中因食性和取食方式的不同特化为不同的类型。口器形态的研究可以为研究昆虫取食机制及分类提供思路。头喙亚目Auchenorrhyncha昆虫通过刺吸式口器刺吸植物汁液为食,许多种类是植物病毒病的重要传播介体。本研究对头喙亚目昆虫中4总科7科17种:格氏安大叶蝉Atkinsoniellagrahami、大青叶蝉Cicadella viridis、枝茎窗翅叶蝉Mileewa bramchiuma、甘蔗叶蝉Exitianus indicus、纵带长突叶蝉Taurotettix elegans、横带掌叶蝉Handianus limbicosta、叉突纤细叶蝉Laburrus impictifrons、三角辜小叶蝉Aguriahana triangularis褐三刺角蝉Tricentrus brunneus、透明疏广蜡蝉Euricania clara、四突鞍瓢蜡蝉Parvala quadruple、白背飞虱Sogatella furcifera、白纹象沫蝉Philagra albinotata、鞘圆沫蝉Lepyroniacolepterata、牧草长沫蝉Philaenus spunarius、柳尖胸沫蝉Aphrophora costalis、蒙古寒蝉Meimuna mongoli昆虫口器进行了解剖和扫描电镜观察,比较分析了头喙亚目昆虫口器的形态差异,并结合形态对头喙亚目昆虫的取食进行了探究,获得如下结果:头喙亚目昆虫口器由上唇、下唇、两个上颚口针和两个下颚口针嵌合组成的口针束共同构成;下唇分三段包被在口针束外,在腹面可见一条明显的下唇沟;上唇着生在前唇基上,三角锥形,紧贴着下唇;下颚口针靠联锁紧密嵌合在一起,形成食物道和唾液道;上颚口针紧贴在下颚口针外侧,相互不嵌合,在末端有一些脊状突起和齿状边缘;在上、下颚口针内部有树突道存在,树突道数量在种间存在差异,一般每根口针有树突道1-2个。上唇与前唇基前缘相连,并覆于下唇沟上方。上唇表面一般分布有表面突起,但其形状及分布在不同类群间存在较大差异,如叶蝉科和尖胸沫蝉科昆虫上唇表面分布有三角形的表面突起和成列的簇状突起,飞虱科的上唇表面有密密麻麻的乳状突。另外,研究首次发现部分种类上唇上有感器分布,其中腔锥形感器在叶蝉科的格氏安大叶蝉Atkinsoniella grahami和大青叶蝉Cicadella viridis有分布,毛形感器在飞虱科、尖胸沫蝉科和蝉科有分布。因此,上唇的结构特征可以作为鉴别头喙亚目各科间亲缘关系的依据。下唇各节分布有不同类型的感器,主要位于下唇沟的两侧和端部,而下唇的背面和侧面很少。下唇表面共发现有9种感器,分别为毛形感器、锥形感器、腔锥形感器、钟形感器、刺形感器、指形感器、叶形感器、耳形感器和莲花状感器。其中,以毛形感器、锥形感器和腔锥形感器为主,并分别有多个亚型。下唇末端的感器与昆虫的寄主识别和取食部位定位密切相关。口针束由2根上颚口针和2根互相联锁的下颚口针组成。上颚口针顶端外侧的脊状突起的数量及形状在各科间有明显差异。其中叶蝉科的脊状突起最多,一般多于10个,而蜡蝉总科数量最少,仅3-5个。另外,尖胸沫蝉科昆虫上颚口针的纵向中部表面还形成了一个平板结构,而且在该平板结构和侧面的齿状边缘之间有一列列明显的纵向肋条,为尖胸沫蝉科昆虫的独有特征。通过对17种昆虫口器形态结构的比较研究,发现头喙亚目昆虫口器均为经典的刺吸式口器,但不同科、亚科及属间形态存在明显区别,不同种间也存在差异。差异主要表现在:上唇表面的三角形突起的分布、形态,感器的有无,下唇上感器形态、数量与分布,下唇末端感器的类型、分布,上颚口针末端脊状突起和齿状边缘的形态与数量,下颚口针联锁处的刺列的有无,树突道的数量等方面。而且一些结构为特定科属所特有,可作为区分科级分类阶元及属级分类阶元的依据。
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