于庭洪王林美譚吉眾李喜升宋 策陳增良
(1.遼寧省蠶業(yè)科學(xué)研究所,遼寧 鳳城 118100; 2.遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院,遼寧 大連 116023; 3.莊河市農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,遼寧 莊河 116400)
黑廣肩步甲CalosomamaximovicziMorawitz,又名大星步甲,屬鞘翅目Coleoptera,步甲科Carabidae,星步甲屬Carabidae,捕食性極強(qiáng),是柞蠶的重要捕食性害蟲(chóng)之一[1]。 近年來(lái)受全球氣候變暖因素影響,危害面積不斷擴(kuò)大,呈現(xiàn)由南向北擴(kuò)散趨勢(shì),遼寧及河南等柞蠶主產(chǎn)區(qū)均受其害。
昆蟲(chóng)的頭部既是神經(jīng)中樞,也是感受中心,其上面著生著不同類型的感受器,受棲息環(huán)境影響差異很大,感受器大致可分為感觸器、聽(tīng)覺(jué)器、感化器和視覺(jué)器。 昆蟲(chóng)的感器大多由表皮特化形成,是昆蟲(chóng)接受各種外界信息的主要門戶。 觸角是昆蟲(chóng)感覺(jué)器官,觸角上著生有許多不同種類的感受器,具有感受氣味、氣流、濕度、溫度、機(jī)械振動(dòng)等功能,在尋覓食物、種內(nèi)及種間信息交流、躲避危險(xiǎn)、尋找配偶、感受環(huán)境、等一系列適應(yīng)行為過(guò)程中發(fā)揮重要作用[2]。 研究昆蟲(chóng)觸角感器,探究觸角感器的種類、數(shù)量、分布和功能,可以為確定昆蟲(chóng)觸角感器與昆蟲(chóng)行為反應(yīng)的關(guān)系,了解這些感器在昆蟲(chóng)尋覓食物、躲避危險(xiǎn)和交配繁殖等方面所起的作用,探明昆蟲(chóng)的行為學(xué)機(jī)制奠定基礎(chǔ)[3]。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者先后對(duì)CarabusProdigus[2]、CarabusfiduciariussaishutoicusCsiki[4]、Platynusassimilis(Paykul1)[5]、Platynusdorsalis(Pontoppidan)[6]、BembidionlamprosHbst[7]、BembidionproperansSteph[8]、Paussus favieri[9]以及Typhlocharis屬[10]等步甲科昆蟲(chóng)的觸角感器進(jìn)行了描述,并結(jié)合電生理試驗(yàn)對(duì)主要感器的功能進(jìn)行了探討[2,5,9]。 本文通過(guò)掃描電鏡技術(shù),研究黑廣肩步甲成蟲(chóng)觸角感器的類型、數(shù)量和分布規(guī)律,比較雌、雄兩性間的差異,本研究通過(guò)對(duì)黑廣肩步甲觸角感器進(jìn)行掃描電鏡觀察,研究其觸角上各種感器在種類、分布和微觀形態(tài)特點(diǎn),觀察其成蟲(chóng)觸角上各種感器類型和分布規(guī)律,為進(jìn)一步的開(kāi)展黑廣肩步甲的觸角電位(EAG)反應(yīng)以及黑廣肩步甲的綠色安全防控研究提供理論依據(jù)。
黑廣肩步甲成蟲(chóng)采用誘芯結(jié)合陷阱誘捕器誘捕法[11],釆集時(shí)間為2016 年8 月中下旬,每隔1 d 采集1次,黑廣肩步甲采集后,帶回實(shí)驗(yàn)室用五齡柞蠶在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飼養(yǎng),溫度為室溫條件,相對(duì)濕度為50%~80%。
供試儀器、試劑:電子解剖鏡、日立SM-6360LV 型掃描電子顯微鏡;99%二氯甲烷、15%戊二醛、丙酮均為國(guó)產(chǎn)分析純、0.1 mol/L pH 7.2 磷酸緩沖液。
1. 2. 1 雌雄的鑒別
觀察黑廣肩步甲成蟲(chóng)前足跗節(jié)基部3 節(jié),寬大的為雄蟲(chóng),細(xì)小的為雌蟲(chóng)。
1. 2. 2 樣品的處理、制備和掃描電鏡觀察
取大小基本一致的雌、雄成蟲(chóng)各6 頭,在解剖鏡下用彎頭鑷子將觸角取下,先用蒸餾水反復(fù)清洗,再用生理鹽水繼續(xù)超聲波清洗,然后將其頭部放入70%乙醇中保存?zhèn)溆谩?測(cè)試時(shí)用15%戊二醛在冰箱中冷藏室中固定4 h,然后將保存的樣本置于1%鋨酸中固定2 h。 將樣品依次放入30%、45%、60%、75%和90%丙酮進(jìn)行梯度脫水,每個(gè)處理30 min,脫水后置于干燥器中干燥2 h,接著在解剖鏡下將觸角粘在樣本臺(tái)上,放入真空噴金儀進(jìn)行噴金鍍膜。 最后使用日立SM-6360LV 型掃描電子顯微鏡,分別對(duì)雌、雄成蟲(chóng)頭部觸角各節(jié)感器的形態(tài)和數(shù)量選擇合適 視野進(jìn)行拍照觀察,加速電壓為15kv。 利用AdobePho- toshopCS2. 0 軟件對(duì)圖片進(jìn)行標(biāo)記;使用DigitalMicrograph 軟件對(duì)拍攝的觸角及感器照片進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量每種感器的長(zhǎng)度和基部直徑等,最后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
感器的鑒定和命名主要參照Schneider (1964)[12]與Merivee (2000)[7]的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 同時(shí),參考國(guó)內(nèi)外近年來(lái)關(guān)于步甲頭部感器的研究成果。
根據(jù)掃描電鏡拍攝的照片,利用ImageJ 軟件測(cè)量感器的長(zhǎng)度和基部直徑,利用Photoshop CS6. 0 軟件對(duì)電鏡照片進(jìn)行處理。 所有數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS16. 0進(jìn)行處理。
黑廣肩步甲雌、雄成蟲(chóng)觸角均呈線狀,著生于頭部?jī)蓚?cè)觸角窩中。 雌、雄成蟲(chóng)觸角均分為柄節(jié)(scape)、梗節(jié)(pedicel)和鞭節(jié)(flagellum)3 部分,其中鞭節(jié)又分為9 個(gè)亞節(jié)。 通過(guò)解剖鏡下照像觀察,雌成蟲(chóng)的柄節(jié)和梗節(jié)的形態(tài)完全一致,其中鞭節(jié)第一節(jié)最長(zhǎng),柄節(jié)第二,其余鞭節(jié)差異不明顯,梗節(jié)最短,呈圓珠狀。 雄蟲(chóng)觸角總長(zhǎng)度及各節(jié)長(zhǎng)度均長(zhǎng)于雌蟲(chóng)觸角,其中雌蟲(chóng)觸角長(zhǎng)度12. 67±0.49 mm,雄蟲(chóng)觸角長(zhǎng)度14.63±0.46 mm(見(jiàn)表1),雌、雄蟲(chóng)的觸角長(zhǎng)度差異極顯著(p<0.01)。 觸角鞭節(jié)各節(jié)長(zhǎng)度,均是雄蟲(chóng)長(zhǎng)于雌蟲(chóng),其中鞭節(jié)第一節(jié)最長(zhǎng),雌蟲(chóng)1.91±0.10 mm,雄蟲(chóng)2. 19±0.14 mm,其余各鞭節(jié)相差不明顯,靠近基部各節(jié)稍長(zhǎng),端部各節(jié)稍短(見(jiàn)表2)。
黑廣肩步甲雌、雄成蟲(chóng)觸角的感器類型完全相同,通過(guò)掃描電鏡觀察均為7 類、14 種感器類型,包括2 種毛形感器(Sensilla trichodea,St)、3 種刺形感器(Sensill achaetica,Sch)、5 種錐形感器(Sensilla basiconca,Sb)、1 種腔形感器(Sensilla cavity,Sca)、1 種腔錐形感器(Sensilla coeloconica,Sco)、1 種鐘形感器(Sensilla campaniformia,Scam)和1 種栓錐形感器Sensilla styloconica,Ss)(表3)。
表 1 黑廣肩步甲成蟲(chóng)觸角各節(jié)長(zhǎng)度比較 (mm)
表 2 黑廣肩步甲成蟲(chóng)觸角鞭節(jié)各節(jié)長(zhǎng)度比較 (mm)
表 3 黑廣肩步甲感器的形態(tài)特征 (單位:μm)(n=10)
2. 2. 1 毛形感器(Sensilla trichodea,St)
毛形感器(St)是觸角上數(shù)量最多的一類感器,毛狀,長(zhǎng)短不一。 頂端尖或鈍,整體直立或微彎,基部窩寬或窄。 分布在大部分鞭節(jié)的背面和腹面中,柄節(jié)和梗節(jié)則無(wú)此感器。 可以分為兩個(gè)亞型:St. 1 和St. 2。 其中,St. 1主要分布在鞭節(jié)的3 ~9 節(jié)。 St. 2 也分布在鞭節(jié)的3 ~9節(jié)。
St.1,長(zhǎng)度為80. 73±8. 06 μm,基部直徑為8. 35±1.72 μm。 從基部向頂端逐漸彎曲并變細(xì)變尖,感器壁上有凸起的縱脊顯得粗糙,整體形似鐮刀狀,彎曲程度或大或小,基部窩較窄,端部較尖細(xì)(見(jiàn)圖1:A)。
St.2,長(zhǎng)度為175. 50±36. 08 μm,基部直徑為12. 08±1.69 μm。 端部鈍或尖,感器壁光滑無(wú)縱脊,整體筆直,基部窩較寬,端部稍鈍圓(見(jiàn)圖1:B)。
2. 2. 2 刺形感器(Sensilla chaetica,Sch)
刺形感器是黑廣肩步甲分布最廣的感器之一,鞭節(jié)的1 ~9 節(jié)都有分布,根據(jù)其著生位置、頂端的尖鈍程度、表面的光滑程度、直立或彎曲狀態(tài)以及基部窩的寬窄,可以分為3 種亞型: Sch.1,Sch.2 和Sch.3。
Sch.1,成簇分布于鞭節(jié)的5 ~9 節(jié),長(zhǎng)度為20. 42±3.14 μm,基部直徑為4.49±0.39 μm。 頂部鈍尖,成簇分布于各鞭節(jié)靠近基部位置,且垂直于觸角表面,剛直如刺,基部略粗,且有略微突起的臼狀窩(見(jiàn)圖1:C)。
Sch. 2,分布于鞭節(jié)的3 ~9 節(jié),長(zhǎng)度為38. 08 ±6.96 μm,基部直徑為6. 67±0. 79 μm。 零星分布于鞭節(jié)的5 ~9 節(jié),頂端鈍尖,基部垂直于觸角表面,端部向觸角基部彎曲呈鐮刀形,基部窩較窄(見(jiàn)圖1:D)。
Sch.3,分布于1 ~9 節(jié)靠近端部的位置,長(zhǎng)度為186.20±18.71 μm,基部直徑為20. 67±3.49 μm。 是刺形感器中最長(zhǎng)的一種,頂端鈍尖,表面光滑,直立于觸角靠近端部位置,基部窩較大(見(jiàn)圖1:E)。
2. 2. 3 錐形感器(Sensilla basiconica Sb)
直立,形似錐子,生長(zhǎng)于圓形穴上或穴內(nèi),有或無(wú)基部窩,感器長(zhǎng)度較其它感器短。 根據(jù)中間柱狀主體是否著生在基部窩內(nèi)或基部窩上、錐體長(zhǎng)度、基部直徑、頂端尖或鈍或整體直立微彎情況,可以分為5 種亞型: Sb. 1、Sb.2、Sb.3、Sb.4 和Sb.5。
Sb.1,感器長(zhǎng)度為1.38±0.40 μm,基部直徑為2.42±0.34 μm。 頂端呈圓球狀,感器壁光滑,直立于基部窩之內(nèi),基部窩較寬,錐體短小、粗壯(見(jiàn)圖1:F)。
Sb.2,感器長(zhǎng)度為4.68±1.01 μm,基部直徑為2.66±0.47 μm。 頂端鈍圓,表面光滑,與觸角表面呈一定角度夾角,基部窩較窄(見(jiàn)圖1: G)。
Sb.3,感器長(zhǎng)度為4.61±1.29 μm,基部直徑為2.62±0.29 μm。 頂端鈍圓,表面光滑,與觸角表面垂直,基部窩不明顯,錐體短小、粗壯(見(jiàn)圖1:H)。
Sb.4,感器長(zhǎng)度為6.33±0.29 μm,基部直徑為2.59±0.50 μm。 頂端鈍圓,表面光滑,與觸角表面呈一定角度夾角,生長(zhǎng)在突出的錐臺(tái)上,基部窩明顯,錐體較細(xì)長(zhǎng)(見(jiàn)圖1:I)。
Sb.5,感器長(zhǎng)度為14.77±1.55 μm,基部直徑為4. 06±0.35 μm。 頂端尖圓,靠近基部錐體具脊?fàn)钔黄?,表面光滑,中上部稍彎曲,基部窩較淺(見(jiàn)圖1:J)。
2. 2. 4 腔錐形感器(Sensilla coeloconica,Sco)
外形呈圓盤狀,基部直徑為18. 07±2. 14 μm,腔口直徑0.81±0.20 μm,表皮凹陷,錐體鑲嵌于中心空腔之中,透過(guò)表面小孔可以看見(jiàn)內(nèi)部的錐體(見(jiàn)圖1: K)。
2. 2. 5 腔形感器(Coeloconicasensilla,Sca)
空腔直徑2. 33±0. 37 μm。 表皮內(nèi)陷形成的空腔,內(nèi)部無(wú)錐體,觸角表面呈耳窩狀深陷。 (見(jiàn)圖1:L)
2. 2. 6 鐘形感器(Sensilla campaniformia,Scam)
外形呈球面狀突起,邊緣較厚,基部直徑為11. 80±0.59 μm,中間乳狀突起直徑1. 45±0.33 μm。 (見(jiàn)圖1:M)
2. 2. 7 栓錐形感器(Sensilla styloconica,Ss)
感器直立,形似錐子,頂端鈍圓,與錐形感器無(wú)太大區(qū)別,但著生于圓形栓體上,錐體及栓體基部窩均較深。錐體長(zhǎng) 度4. 53 ± 0. 73 μm,栓體基部直徑為7. 11 ±0.44 μm。 (見(jiàn)圖1: N)
黑廣肩步甲柄節(jié)和梗節(jié)的感器數(shù)量較少,僅發(fā)現(xiàn)有Sch.3 的分布。 鞭節(jié)上感器的數(shù)量和種類較多,包括毛形感器、刺形感器、錐形感器、腔錐形感器、腔形感器、鐘形感器和栓錐型感器等。 觸角感器在觸角上的分布極不一致,整體情況是從基節(jié)、柄節(jié)到鞭節(jié),感器的種類與數(shù)量是呈直線上升的,基節(jié)最少,端部鞭節(jié)最多。 因此,在統(tǒng)計(jì)感器數(shù)量時(shí),用Photoshop CS 6.0 軟件在其著生位置選取具有代表性的部位進(jìn)行統(tǒng)計(jì),計(jì)數(shù)后估算分布的實(shí)際密度,即每mm2所包含感器的數(shù)量。 毛形感器(St)在觸角上分布較廣,在鞭節(jié)的3 ~9 節(jié)均有分布,基節(jié)、柄節(jié)和鞭節(jié)的1 ~2 節(jié)則無(wú)此感器。 主要存在兩個(gè)亞型:St. 1和St.2。 其中,St.1、St. 2 分布密度大約400 個(gè)/mm2。 刺形感器(Sch)是觸角中分布最廣的一類感器,在鞭節(jié)的1~9 節(jié)均有分布,甚至基節(jié)、柄節(jié)也偶有分布。 其中,Sch.1成簇分布在鞭節(jié)的4 ~9 節(jié),分布密度大約7 000 個(gè)/mm2,其余各節(jié)則無(wú)此感器。 Sch.2 零星分布在鞭節(jié)的3 ~9 節(jié),其余各節(jié)則無(wú)此感器。 Sch.3 是毛型感器中最長(zhǎng)的亞型,分布密度1 ~10 根不等,在基節(jié)也有分布最少,且僅有1根,長(zhǎng)度甚至超過(guò)1 mm。 錐形感器(Sb)的種類較多,分布較廣,主要分布在鞭節(jié)的4 ~9 節(jié),但基節(jié)、柄節(jié)和鞭節(jié)的1 ~3 節(jié)沒(méi)有分布。 Sb.1 數(shù)量最少,僅在第9 節(jié)有分布,200/mm2左 右; Sb. 2 數(shù) 量 較 少, 分 布 密 度 大 約200 個(gè)/mm2; Sb. 3 數(shù) 量 較 多, 分 布 密 度 大 約5 000 個(gè)/mm2;Sb.4 數(shù)量稍少一些,分布密度大約2 000個(gè)/mm2;Sb. 5 數(shù)量較多,分布密度大約9 000 個(gè)/mm2。腔錐形感器(Sco),分布于鞭節(jié)的3 ~9 節(jié),鞭節(jié)的1 ~2節(jié)、柄節(jié)和梗節(jié)無(wú)此感器,分布密度大約500 個(gè)/mm2。 腔形感器(Sca),分布在鞭節(jié)的3 ~9 節(jié),其它各節(jié)則無(wú)此感器,分布密度大約500 個(gè)/mm2。 鐘形感器(Scam),分布在鞭節(jié)的5 ~9 節(jié),分布密度大約400 個(gè)/mm2。 栓錐形感器(Ss),分布在鞭節(jié)的3 ~9 節(jié),其它各節(jié)則無(wú)此感器,分布密度大約3 000 個(gè)/mm2。
本研究發(fā)現(xiàn)7 類、14 種黑廣肩步甲觸角感器,包括2種毛形感器、3 種刺形感器、5 種錐形感器、1 種腔錐形感器、1 種腔形感器、1 種鐘形感器和1 種栓錐形感器。 黑廣肩步甲所有感器亦曾在其他步甲屬昆蟲(chóng)觸角上被觀察到過(guò)[6 ~7]。
刺形感器(Sch)是觸角分布最廣泛的感器,通過(guò)對(duì)生長(zhǎng)位置、生長(zhǎng)角度、頂端的尖鈍程度、直立或彎曲的狀態(tài),將刺形感器分為3 種亞型:Sch. 1,SCh. 2 和SCh. 3[7]。 本文的Sch. 1 有文獻(xiàn)將其歸為錐形感器,分布于5 ~11節(jié)[13],而黑廣肩步甲Sch. 1 成簇分布在鞭節(jié)的4 ~9 節(jié),且垂直于觸角表面,頂端稍尖;劉桂清等認(rèn)為的Sch. 2 與本文Sch.2 掃描電鏟觀察的形狀、位置、角度等完成一致,并分散生長(zhǎng)在鞭節(jié)的3 ~9 節(jié);劉桂清等認(rèn)為的Sch. 3 僅在柄節(jié)有1 個(gè)分布,但本文觀察通過(guò)Sch. 3 生長(zhǎng)位置、長(zhǎng)度及基窩深淺,本文認(rèn)為應(yīng)將其與生長(zhǎng)在各鞭節(jié)中垂直于觸角表面,并大多生長(zhǎng)在各鞭節(jié)端部的均歸為一類,即Sch.3。 從功能上看,步甲刺形感器多被認(rèn)為是典型的機(jī)械感器,可感觸氣流或物體震動(dòng)[14]。 在昆蟲(chóng)各類感器的研究中,機(jī)械感器存在著相對(duì)統(tǒng)一的特征:毛狀或刺狀,體壁無(wú)孔,表面光滑或具表皮刻紋,端部尖細(xì)[6]。 Hallberg等報(bào)道歐洲玉米螟的刺形感器基于其結(jié)構(gòu)行使接觸性化學(xué)受體的功能[15]。 本研究結(jié)果顯示黑廣肩步甲步甲的刺形感器外部形態(tài)符合機(jī)械感器的特征,推測(cè)具有鞭節(jié)間機(jī)械感受的功能[16],有助于控制觸角的彎曲程度。
毛形感器(St)是觸角中數(shù)量最多,分布最廣的感受器之一。 主要特點(diǎn)是呈毛狀,基部具窩或突起,其形態(tài)特征也存在著差異,根據(jù)長(zhǎng)短、粗細(xì)、彎曲程度等特征可分為多種亞型。 本文發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)亞型:St. 1 和St. 2。 通過(guò)觀察比對(duì)發(fā)現(xiàn)奇步甲的St. 1 與本文的St. 1 在形狀上相似,其分布于5 ~11 節(jié),而黑廣肩步甲則分布于3 ~9 節(jié);Kim 等認(rèn)為St.2 分布于5 ~11 節(jié)[17],本文觀察St. 2 廣泛分布于3 ~9 節(jié)。 St. 1 一般認(rèn)為,其類似于Sch. 1,Le RU等曾報(bào)道St.1 受單個(gè)枝狀晶體神經(jīng)細(xì)胞支配,具有典型的機(jī)械受體超微結(jié)構(gòu)特征[8],具有機(jī)械感受功能[7]。 通常認(rèn)為St.2 在蛾類中具有性信息素感受功能,例如,歐洲玉米螟觸角的3 種毛形感器都包含有受體細(xì)胞,可對(duì)性信息素起反應(yīng)[9];而對(duì)步甲而言,一般認(rèn)為St.2 具有聚集信息素感受功能的原因[15]。 黑廣肩步甲已被證明存在聚集信息素[18],因此,推測(cè)St. 2 是該蟲(chóng)的聚集信息素感受器。
錐形感器(Sb)形似錐子或短釘形,著生長(zhǎng)于表皮或基窩內(nèi),頂端圓鈍,基部窩有或無(wú),較其它感器短。 錐形感器(Sb)一般散生于觸角上,常直立或沿觸角軸微彎曲,臼狀窩明顯或不明顯,端部較鈍圓。 錐形感器種類較多,包含多種亞型,拉步甲Carabus lafossei 有2 種 亞 型[19]。本文將此類感器分為Sb.1、Sb.2、Sb.3、Sb.4 和Sb.5 種亞型。 錐形感器其壁很薄,里面有豐富的神經(jīng)細(xì)胞,感覺(jué)細(xì)胞為模式雙極感覺(jué)神經(jīng)細(xì)胞,端突末梢形成微細(xì)胞樹(shù)狀突分支分布至表皮四壁的微孔或微管內(nèi)。 由微管具選擇通透性,因而具有識(shí)別氣味的能力,為一種嗅覺(jué)感器,對(duì)植物氣味刺激有感受作用。 腔錐形感器(Sco)是一種圓形鈕扣狀感器,感覺(jué)錐位于中心表皮凹陷中的感受器中央生有1 ~2 根感覺(jué)錐,表皮凹陷邊緣無(wú)緣毛或緣刺[20]。腔錐形感器為微小的凹陷結(jié)構(gòu),其中腔錐形感器的凹陷內(nèi)具錐形結(jié)構(gòu)或無(wú),外有一圈環(huán)繞的表皮,具有感受水蒸氣、二氧化碳、濕度變化、植物氣味等作用[21]。 在鱗翅目螟蛾科的一些昆蟲(chóng)中,腔錐形感器被認(rèn)為含有嗅覺(jué)受體細(xì)胞,可能被用來(lái)感受植物揮發(fā)物,而且Ochieng 等研究發(fā)現(xiàn)沙漠蝗蟲(chóng)腔錐形感器主要用于感受植物氣味。 前期野外試驗(yàn)證明柞蠶取食誘導(dǎo)的柞樹(shù)揮發(fā)物對(duì)黑廣肩步甲具有較強(qiáng)的引誘活性[11],亦為錐形感器(Sb)與腔錐形感器(Sco)感受植物氣味提供了證據(jù)。
腔形感器是在卡氏步甲中數(shù)量最多的一種感器[22],為表皮上的凹陷結(jié)構(gòu),似火山口,描述相同的感器在薊馬科Thripidae 中也有發(fā)現(xiàn),為濕度感受器的功能[23]。
鐘形感器(Scam)表面呈球面狀突起[24],中心有1 個(gè)錐狀感覺(jué)錐。 鐘形感器分布于鞭節(jié)上且數(shù)量少,已被證實(shí)可以敏銳感知溫度[25],黑廣肩步甲依靠鐘形感器可以對(duì)棲息地進(jìn)行選擇,避免過(guò)熱或過(guò)冷的情況出現(xiàn),這在其他步甲上也有所描述,如通緣步甲Pterostichusaethiops[26]。
栓錐形感器(Ss)栓體具基部窩,頂部的臼狀窩內(nèi)生1錐狀感器[27]。 栓錐形感器內(nèi)部含有豐富的神經(jīng)細(xì)胞,具有感受濕度、味覺(jué)和嗅覺(jué)功能。 被認(rèn)為在鱗翅目夜蛾科和卷蛾科昆蟲(chóng)的研究發(fā)現(xiàn)其充當(dāng)化學(xué)受體功能,但是在螟蛾科中行使溫度或濕度受體功能。
B?hm 氏鬃毛也是一種常見(jiàn)感器,大多垂直于觸角表面,主要分布在柄節(jié)和梗節(jié)的節(jié)間周圍,均成簇分布,鞭節(jié)上無(wú)此感器,它比刺形感器短而尖,表皮凹陷又比錐形感器細(xì)[28],但本文未發(fā)現(xiàn)其中有B?hm 氏鬃毛,可能是因?yàn)橥驶蚺臄z角度問(wèn)題。
本研究利電鏡掃描技術(shù),對(duì)黑廣肩步甲觸角感器的超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行形態(tài)觀察,對(duì)感器的種類、數(shù)量、分布規(guī)律等進(jìn)行了探討,初步判斷了各感器的功能特征,研究結(jié)果可為今后進(jìn)一步開(kāi)展黑廣肩步甲科昆蟲(chóng)的行為學(xué)、電生理學(xué)和綠色安全防控等研究提供理論基礎(chǔ),并對(duì)將黑廣肩步甲作為天敵昆蟲(chóng)開(kāi)展人工助遷生物防治利用提供參考依據(jù)。 近年來(lái),利用觸角電位儀(EAG)和單細(xì)胞記錄儀(SCR)等電生理儀器已明確了多種昆蟲(chóng)各類感器的功能。 然而,由于生物本身在不同年份、不同氣候條件下,具有差異性,本研究推測(cè)歸納的黑廣肩步甲各類感器的功能僅為部分樣品的研究結(jié)果,具體功能還有待于今后結(jié)合透射電鏡和電生理學(xué)方法來(lái)研究證實(shí),為進(jìn)一步明確黑廣肩步甲的觸角感器功能、行為機(jī)制提供更充實(shí)的依據(jù)。