金龟子飞行时鞘翅开合状态与后翅腋片形态的相关性研究

【目的】多数甲虫飞行时鞘翅是张开的,但也有少数甲虫飞行时鞘翅几乎是闭合的(如大部分花金龟、一些蜣螂种类)。飞行时鞘翅闭合可以显著减小空气阻力,提升飞行速度,但限制了后翅关节骨片(腋片)的运动空间和受力状态。腋片在昆虫飞行时扮演动力输送枢纽的角色,前期研究发现腋片具有复杂的内部和外部形态结构,而该结构如此复杂的形态都受到了哪些因素的影响尚不明确,飞行时鞘翅开合行为与腋片的相关性如何还是空白。【方法】利用显微CT扫描10科6亚科共27种金龟子,利用计算机三维重建技术重建和分析了3个腋片[第1腋片(1st axillary,1Ax)、第2腋片(2nd axillary,2Ax)和第3腋片(3rd axillary,3Ax)]的三维图像,其中17种的为鞘翅飞行张开种类,10种的为鞘翅飞行闭合种类,覆盖了金龟总科83%的科级阶元。【结果】飞行时鞘翅张开或闭合的金龟子3个腋片的形态特征均存在差异。较飞行时鞘翅张开的金龟子,飞行时鞘翅闭合的金龟1Ax的头部前端较后端收缩,颈部宽阔且中上部至中部隆起;2Ax的脊更宽阔,内、外叶位置不同;3Ax头部宽阔,内端顶角为锐角,尾部较短。同一类群腋片形态特征相近,花金龟及姐妹群与裸蜣螂族(Gymnopleurini)的腋片形态存在差异。【结论】飞行时鞘翅开合状态对金龟子腋片的形态具有影响,且金龟子腋片的形态不仅受到了飞行选择压力的影响同样也受到了系统发育的影响。

甲虫后翅及其FWMAV可折叠翼仿生研究

对将甲虫后翅的研究应用于FWMAV仿生可折叠翼研制的前沿交叉领域进行了综合评述,并对其未来研究进行了展望。首先分析了甲虫后翅结构及其材料力学性能;其次讨论了后翅结构对其静力学和动力学性能的影响;然后概括了基于甲虫后翅建立的仿生翼及其力学特性研究现状;最后对仿生可折叠翼力学性能的研究做出了总结并对其重点研究方向给出建议。综述表明:甲虫后翅的不同单元具有各异的力学性能,其不同结构可影响静力学和动力学特性;依据后翅制造的可折叠柔性翼具有明显的尺寸优势,既有助于双翼产生高升力,又可抵抗部分耦合冲击以提高飞行稳定性。未来以甲虫后翅为仿生原型研制适用于FWMAV的可折叠柔性翼,应着眼于柔性翼骨架结构和机翼翼膜材料属性的各向异性,以期制造出可折叠、易扭转、高弹性的微飞行器机翼。

叶甲亚科后翅比较形态学研究

通过对叶甲亚科昆虫 2 0属 2 0种后翅的比较形态学研究 ,主要对叶甲亚科翅脉名称、翅脉变化类型进行了探讨 ,给出了叶甲亚科翅脉模式图、 2 0种翅脉的形态特征图和翅脉变化类型图 ,并对其进化意义进行了初步的总结 ,认为中国叶甲亚科中最原始的后翅类型应为 :长宽比例大 ,Cu1a与Cu1b之间具cv横脉或Cu1b与Pcu之间具cp横脉以及Cu1b与Pcu端部分开 。

中国斑芫菁后翅形态比较

选取中国斑芫菁属11个代表种,对比分析了它们的后翅形态特征;以苹斑芫菁Mylabris calida Pallas,1782为模式,探讨了斑芫菁属后翅的翅脉名称,并对其性状进行了描述。研究结果将斑芫菁属翅脉归纳为3种类型:1)南方型:东洋种,翅深褐色,各脉粗大,骨化程度高,皱褶多而明显;2)高原型:青藏高原特有种,翅乳白色,半透明,仅前缘和MP1+2形成明显的大翅室,余脉淡而不显,骨化程度低;3)北方型:为以上两种类型的中间过渡,古北种,翅褐色,各脉清晰,中度骨化。根据研究结果,初步探讨了斑芫菁属翅脉的形态进化。

沟胫天牛亚科后翅翅脉特征在系统分类学上的意义

比较研究了沟胫天牛亚科 1 8族 1 52种的后翅翅脉 ,结果表明 ,后翅翅脉特征在该亚科不同类群间具有显著的差异 ,可归纳为 3种基本脉型 ,即翅脉共柄型、基柄残留型和翅脉基干减退型。后翅翅脉特征具有族级、属级分类学意义 。

基于后翅表征的大轴甲属部分昆虫进化分析(鞘翅目:拟步甲科)

基于后翅表征比较研究了大轴甲属Promethis 15个具翅种类的后翅折叠方式、脉序变化和翅面的超微结构特征。结果表明,该属昆虫的后翅折叠基于翅脉变化经过2个步骤:一次在端区内折2次,另一次是沿M4+Cu脉内折;该属昆虫的脉序有Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型3个基本类型,推断其由原始到进化关系依次是:Ⅰ型脉序→Ⅱ型脉序→Ⅲ型脉序;揭示了部分大轴甲后翅反面的超微结构特征,表明其在长度、密度和着向方面存在种间和性别差异,可用于分析后翅的进化推测。

蜻蜓柔性后翅模型的气动效能分析

为探究柔性材料对蜻蜓滑翔时气动特性的影响,通过数值仿真的方法,研究杨氏模量为3800 MPa,泊松比为0.18的三维柔性蜻蜓后翅模型在不同雷诺数和迎角滑翔时的气动效能和气动力作用下的结构变形。结果表明:柔性蜻蜓后翅在气动力的作用下会产生明显的弯曲扭转变形,且变形程度随着雷诺数和迎角的增大而增大,其中该扭转变形会使蜻蜓滑翔的实际迎角减小;由于产生了使迎角减少的扭转变形,使得在迎角为5°~30°滑翔时,升力系数减少了9%~45%,失速迎角增大10°以上;小迎角滑翔时,升力系数随速度增大而减小,大迎角滑翔时,升力系数与速度无明显相关性;大迎角滑翔时,在气流分离和柔性蜻蜓翼大角度扭转的作用下,上翼面的负压区向后缘移动,增加了负压区面积,增大了失速迎角,有利于提高蜻蜓飞行时的机动性。可见虽然柔性材料虽然会牺牲蜻蜓滑翔时的气动效能,但有助于蜻蜓高速大迎角飞行,提高了蜻蜓的机动性。

褶皱结构对蜻蜓后翅的气动特性影响分析

褶皱结构是否能对蜻蜓后翅气动性能产生正面的影响,对蜻蜓后翅气动性能的影响是否与雷诺数(Re)相关。建立接近真实蜻蜓后翅的三维蜻蜓后翅褶皱模型和拥有同样外形的三维平板模型,利用计算流体力学方法分别计算两个模型在不同Re、不同攻角(α)下滑翔飞行时的气动特性。结果表明:褶皱结构的存在会明显提高蜻蜓后翅的升力,但是同时也会增大其阻力;不同Re情况下,褶皱结构对蜻蜓后翅气动性能的影响不同,当Re=1000,α=0°~25°时,蜻蜓后翅的气动效能始终略优于三维平板;褶皱结构对蜻蜓后翅气动特性的影响与α也相关,α较大时蜻蜓后翅的气动效能略优于三维平板。

划蝽后翅翅面的超疏水性

以生活在水中的昆虫划蝽为研究对象,发现在划蝽的腹部、背部及后翅面存在疏水、超疏水性,水滴在其后翅面的接触角达到159°,滚动角约为8°.结果显示,其腹部、背部及后翅面微纳米级阶层结构的存在是其形成疏水、超疏水性的关键因素,疏水、超疏水性能使其能在水中自由升降、正常呼吸或者当环境不利时飞离水面.用Cassie理论对其超疏水性机理进行了探讨与分析.

中国短翼蚱科一新属及一新种(直翅目)(英文)

记述采自广西壮族自治区九万大山地区短翼蚱科Metrodoridae 1新属拟大磨蚱属Macromotettixoidesgen .nov .及1新种九万山拟大磨蚱Macromotettixoidesjiuwanshanensissp .nov .,新属近似于大磨蚱属MacromotettixGunther ,主要区别为:1)前胸背板侧片后缘仅具1个凹陷;2 )缺前、后翅;3)前胸背板前缘钝角形突出。模式种:九万山拟大磨蚱Macromotettixoidesjiuwan shanensissp .nov .模式标本保存于陕西师范大学动物研究所。九万山拟大磨蚱,新种Macromotettixoidesjiuwanshanensissp .nov .(图1～3)体长:♂10～12mm ,♀12～14mm。前胸背板长:♂9～11mm ,♀11～13mm。后足股节长:♂6～8mm ,♀8～9mm。正模♀,广西罗城(平英保护站) ,4 30～6 0 0m ,2 0 0 3 0 7 2 7;蒋国芳采;副模2♂♂,4♀♀,同正模,3♂♂,1♀,广西融水,12 0 0～16 0 0m ,2 0 0 3 0 8 0 6 ,蒋国芳采。

中国锯天牛族后翅翅脉研究(鞘翅目,天牛科,锯天牛亚科,锯天牛族)(英文)

对中国锯天牛族的后翅基部关节和后翅翅脉特征进行了研究,发现利用Kukalová-Peck和Lawrence (2004)的后翅命名系统能够很好地对中国锯天牛族后翅翅脉进行命名。但是在中国锯天牛族中,后中脉( MP)和前肘脉(CuA)在后缘并不合并;当前臀脉( AA3)和前肘脉(CuA3 +4)与后肘脉(CuP)相遇时,前臀脉(AA3)消失,前肘脉(CuA3 +4)和后肘脉(CuP)合并,因此楔室(W)仅由肘脉(Cu)的分支脉围成。尽管基部翅关节在研究的各属和各种之间没有表现出差异,但是后翅翅脉在土天牛属Dorysthenes和锯天牛属Prionus不同种类之间差异明显,这些特征包括径室的长宽比例和各边的长度关系、r3存在与否及其长度、后径脉的长度、楔室的长宽比例、以及后中脉(MP3 +4)和前肘脉(CuA3 +4)端部是否分叉等。因此,后翅翅脉特征在土天牛属Dorysthenes和锯天牛属Prionus分种时可能具有分类学意义。

中国天牛亚科(鞘翅目,天牛科)后翅比较研究(英文)

比较研究了天牛亚科18族53属115种后翅翅脉。研究结果表明:后翅翅脉反映了一定的进化趋势,依据MP3+4的变化可将天牛亚科分为4种类型和若干过渡类型;天牛亚科后翅翅脉在族级和属级具有明显的分类学意义,并依据所选取的后翅翅脉特征建立了该亚科检索表,在过渡类型中,后翅翅脉还具有种级分类学意义;提出了天牛亚科的后翅翅脉命名图,Kukalová-Peck和Lawrence(2004)的后翅翅脉命名系统在CuAF,r4,AA3+4和肘脉等特征上不适用于天牛亚科。

云南省蝗虫三新种(直翅目:蝗总科)

本文报告云南省蝗虫三新种,模式标本保存在中山大学昆虫学研究所标本室。 1、短翅橄蝗Tagasta brachyptera,新种(图1—3,9—10) 雄性:头顶等边三角形,其长略长于眼间距,两侧缘之长等于在复眼前之宽度,顶端为锐角。头顶及后头具中隆线。颜面隆起较低,上端狭,下端略宽;中央具凹沟,近唇基处凹沟不明显。复眼近似圆形;复眼后方具一列形状不规侧、大小不一的白色颗粒。触角丝状,其长超过前胸背板颇多,18—19节。前胸背板前缘宽弧形,中央微凹。

基于后翅特征的中国芫菁科(鞘翅目,拟步甲总科)族级阶元系统发育分析

通过对中国芫菁科5族11属19种(亚种)后翅翅脉、翅关节和翅基部综合特征的比较形态学研究,归纳了族级特征,并用Hennig 86(1.5)软件对其后翅综合特征进行支序分析得出它们之间初步的进化关系,即栉芫菁族Nemognathini+(齿角芫菁族Cerocomini+(豆芫菁族Epicautini+(绿芫菁族Lyttini+斑芫菁族Mylabrini)))。

毒隐翅虫的发生危害及防治对策

隐翅虫,又被称为"影子虫",属昆虫纲、鞘翅目、多食亚目、隐翅虫科。因其鞘翅特别短,仅能盖住腹部的前缘,好似没有翅膀,因此得名隐翅虫。其中,对人有威胁、能引起隐翅虫皮炎的叫毒隐翅虫,全世界已报道有250种,中国记载21种,主要种类有黄足毒隐翅虫、黑足毒隐翅虫和奇异毒隐翅虫等三种。

锹甲科昆虫后翅脉相分析及其分类学意义探讨

采用Bartolozzi & Sprecher(2006)分类系统,对锹甲科6亚科19属43种个体后翅脉相进行研究,从亚科阶元对翅脉性状进行描述与比较分析,初步探讨了后翅脉相的分类学意义:1)RA4脉与RP1脉是否融合以及RA3+4端部是否反折等特征在不同亚科间差异明显,可作为亚科分类检索的重要特征;2)刀锹甲亚科Dorcinae与锹甲亚科Luncainae代表性属种后翅翅脉特征存在显著不同,表明Holloway(2007)将两者合并的结论并不适用于古北、东洋界种类;3)盾锹甲属Aegus应归入奥锹甲亚科Odontolabinae;柱锹甲属Prismognathus和环锹甲属Cyclommatus应归入锹甲亚科Lucaninae;4)不同属间后翅脉相特征为探讨疑难属广义刀锹甲属Dorcus(s.l.)的分类问题提供了参考。

榆斑蛾天敌—凹翅宽颚步甲的研究

凹翅宽颚步甲Parena caripennis(Bates)属鞘翅目肉食亚目、步甲科。在海阳县分布很广,凡是发生榆斑蛾的地方都有。据在山西头、高家两乡7月份调查,10年生左右榆树每株有凹翅宽颚步甲幼虫1～15头。

昆虫后翅形态进化研究获得新进展

昆虫是地球上最繁盛的生物类群,翅的获得在昆虫演化历程中扮演了重要角色。长久以来,后翅特征在昆虫的识别和种类鉴定中就已获得广泛应用且具重要价值。伴随着支序系统学的发展,后翅成为系统发育研究中非常重要的特征来源。但是后翅的形态是否能够反映整个昆虫的系统发育并未获得证实。