昆虫纲—有翅亚纲
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昆虫纲
有翅亚纲
有翅亚纲(学名:Pterygota),为昆虫纲下的一个亚纲阶层,此类昆虫的成虫拥有翅膀,也包含许多在演化过程中失去了飞行能力和翅膀的物种。除石蛃目和衣鱼目等较原始的的无翅昆虫外,绝大多数现今的昆虫皆属于有翅亚纲。由于翅膀的发展需要一系列形态和生理学的变化,因此我们可以假设这个过程在昆虫进化过程中只发生过一次,也就是说所有有翅亚纲的动物拥有一个共同的祖先。
1.特征
该亚纲包括昆虫纲中的绝大多数种类。大多具翅,少数因适应环境而次生无翅。口器类型有咀嚼式、刺吸式、锉吸式、虹吸式、舐吸式等。成虫腹部除外性器和少数具尾须外,无其他附器。变态类型有原变态或不全变态或全变态。按照翅的发育形式,原变态和不全变态的属外生翅类,全变态的属内生翅类。
2.翅膀
昆虫的翅膀是非常薄的、被气管贯穿的甲壳素。它们可能是由所有三个胸环的边片变平演变出来的。现今的昆虫只有两对翅膀,分别位于胸环的第二和第三环上。在古昆虫Stenodictya(属于古网翅目)的化石中还可以看得到位于第一胸环上的翅膀似的结构。
为翅膀提供氧气的气管是从足气管分离出来的。由于翅膀是从体壁上复制产生的,因此这两个结构中的气管网也相同。翅膀与胸环通过关节相连。蜻蛉目动物的肌肉直接控制这个关节。大多数昆虫的翅膀则是通过胸环的鼓胀和收缩来运动的。运动翅膀的肌肉附着在胸环上通过形成甲壳素基础,这也是有翅亚纲动物新的结构。
3.发育
有翅亚纲昆虫的一个特征是它们的变态,它们的幼虫时期没有翅膀。有些昆虫通过脱皮逐渐变态(不完全变态),有些则通过蛹的阶段完全变态。
4.下属下纲
古翅下纲(Palaeoptera)
新翅下纲(Neoptera)
5.古翅下纲
古翅下纲(学名:Palaeoptera)为一类较古老的有翅昆虫,为新翅下纲的祖先。古翅下纲中大部分物种已灭绝,现生物种包含蜉蝣目和蜻蛉目,它们的翅膀无法折叠,且为直接飞行肌;新翅下纲的昆虫翅膀可折叠,且为间接飞行肌。
复杂的翅膀折叠机制和间接飞行肌的特征表明新翅下纲物种在演化树上是一个单系群,但翅膀无法折叠的共同特征并不能说明古翅下纲也是单系群,这种“非新翅下纲的昆虫便是古翅下纲”的分法是废纸篓式的分法,只会导致古翅下纲成为尚待整理的并系群,并不能厘清蜻蛉目和蜉蝣目的亲缘关系。关于蜻蛉目和蜉蝣目的亲缘关系目前有三种假说,其中二种认为古翅下纲为并系群,且蜻蛉目比起蜉蝣目更为接近新翅下纲,由蜻蛉目和新翅下纲共同组成的演化支称为伴翅类(Metapterygota)。
如果把已经灭绝的分类群也加进来的话,古翅下纲这个概念最终将被废弃或是被改变成更准确地反映出昆虫进化关系的定义。在许多情况下,古翅下纲下的三个主要分支通常被视为总目,其中古网翅总目本身同样可能是并系群,为有翅亚纲基群物种的集合。
(1)下属目
蜻蜓总目(Odonatoptera)
巨差翅目(Meganisoptera)
原差翅目(Protanisoptera)
原束翅目(Protozygoptera)
蜻蜓目(Odonata)
泛蜉蝣总目(Panephemeroptera)
长基蜉蝣目(Coxoplectoptera)
蜉蝣目(Ephemeroptera)
古网翅总目(Palaeodictyopteroidea)
古网翅目(Palaeodictyoptera)
古蜻蜓目(Archodonata)
透翅目(Diaphanopterodea)
疏翅目(Megasecoptera)
(2)古网翅目
古网翅目(学名:Palaeodictyoptera)是一目已灭绝,体型介乎中等至大型的原始古生代古翅类昆虫。它们有像鸟喙的口器,前后翅膀相似,在第一对翅膀前有一对额外的小翅。它们的翅膀上的脉很粗,甚至在化石上仍可见到。一些种类的体型非常大,如Mazothairos,它的翅膀展开约有55厘米。
古网翅目是古网翅总目基底的侧系群,而非一个分支,因为它们演化成其他目的昆虫。它们生存于石炭纪中期至二叠纪晚期。
①化石
早石炭世早期,昆虫化石极为稀少,最早的且无争议的(有翅)昆虫。
化石是发现于德国Bitterfeld的古网翅目昆虫1种:Delitzschalabitterfeldensis Brauckmann et Schneider, 1996,其时代为Namurian A早期(Branckmann& Schneider, 1996)。先前认为发现于阿根廷Namurian A期的昆虫化石,其时代实为稍晚的Westphalian期(Brauckmann et al., 1994)。
②形态特征
体中到大型。头极小,下口式,眼显著,触角刚毛状,长度中等,有发育很好的吮吸式长喙,内含5个口针,下颚须显著,无下唇须。脉序完整,各条主脉独立,无愈合现象;有凸、凹脉的交替;脉之间有原脉网或横脉。在一些科中前后翅的形状、脉序十分相似;另一些则后翅较宽,但脉序相同;还有一些科中后翅只有前翅的一半长,更短或消失。翅前缘锯齿状,前缘脉刚毛有或无;一些科的翅具明显色素标记。胸节近等;足短,5跗节;腹部柔软,无明显分化;产卵器宽而短,极度弯曲。幼虫陆生。从口器形状推测是以植物汁液或苔藓植物的生殖苞为食。
(3)透翅目
透翅目(学名:Diaphanopterodea)是古生代中等至大型已灭绝的一目昆虫,包括一些已知最早的飞行昆虫。它们是古网翅总目下的一类专化昆虫,翅膀像新翅下纲般演化出可以折上胸部及腹部。
此目是研究古翅类与新翅类演化问题的一个重要类群。同翅目在昆虫纲现存目中历史比较悠久,最早的化石记录见于石炭纪晚期。
透翅目有一些其他的特征,一般都认为是单系群。其下已知约有10个科。它们最终因二叠纪-三叠纪灭绝事件,在没有后裔下灭绝。
(4)疏翅目
疏翅目(学名:Megasecoptera)是已灭绝的古生代昆虫的一目,有22个已知的科,大约35个已知的属。
与其他古网翅总目昆虫一样,疏翅目昆虫具有吸吮式口器,可能用于刺穿植物的外壳以吸取优质的植物物质,例如孢子和花粉。
与一些早期的昆虫不同,疏翅目昆虫有两对大小几乎相同的翅膀。翅膀可能水平放置,类似蜻蜓。翅膀基部往往非常细长而具有柄,类似豆娘。身体通常长而瘦,虽然Protohymen比典型的疏翅目昆虫更粗壮且更短。其另一个显著特征是具有许多从身体突出的精细突起,有时它们比身体本身更长,在身体的下侧形成流苏状。
疏翅目在其相对短暂的存在期间相当成功。据估计,在某些地方,该目物种占昆虫生物量的50%,但现有证据可能具有误导性。