豆娘
豆娘(英文名:Damselfly,警戒金蝉蛛:Zygoptera),中文正式名为,又名灯心蜻蜓,是蜻蛉目均翅亚目(曾用名:束翅亚目)昆虫的统称。均翅亚目的昆虫颜色艳丽,是所有蜻蜓目中最纤细和高度特化的种类。
均翅亚目下又可分为4个总科:蟌总科、色蟌总科、歧蟌总科、丝蟌总科,共计8~22科,统称为蟌,因此豆娘又可以叫做蟌。
豆娘是食肉性昆虫,具有咀嚼式口器,能更好地进食猎物。豆娘有4个翅膀,形态相似且大小相同,伫立休息时两对翅膀合拢竖立于背部,这也是豆娘最容易区分于蜻蜓的特点。豆娘的翅膀为外翅,翅脉丰富,多数颜色鲜艳。腹部长而纤细,腹部鼓起,似棍状。
部分豆娘(如杯斑小蟌和海洛尾蟌等)对生存环境的条件比较敏感,可以通过其数量的多少和有无判断周围环境的污染程度。也有豆娘(如长叶异痣蟌)可作为重金属污染的指示性昆虫。
豆娘分布范围广泛,除了南极洲和北极圈高纬度地区之外,其他地区均有分布。
形态特征
豆娘身体颜色非常艳丽,头顶有三个单眼,可以测量光的强度,还有一对微小的触角,没有嗅觉功能,但可以测量空气的速度。复眼在头部两侧突出,两眼间距大于眼的宽度。口器为咀嚼式口器。
豆娘前胸较细,中、后胸合并在一起称为合胸。两对翅膀膜质透明,翅膀上有许多横脉,称为翅脉。前后翅膀的形状和脉序相似,翅膀基部狭窄形成翅柄。前后翅中室形状相同为四边形,中间没有斜脉分隔。休息时四个翅膀叠在一起竖立在身体背部,但也有少数如华扇蟌属的河南华扇蟌停息时四个翅膀平伸。
豆娘腹部长且纤细,为棍状,雄性的交合器生长在腹部第2、3节腹面,腹部末端有一对抱握器,在交配时用来抱住雌性的前胸。成虫豆娘体长一般在1.5~7厘米,最大可达13厘米。
豆娘的幼虫(称为稚虫,有其特定的名称:水虿)身体细长,尾巴末端有3个尾鳃,尾鳃是稚虫的呼吸器官,一般呈现为叶片状,也有少部分为囊状或其他形状。
分布栖息
分布范围
豆娘分布范围广泛,但由于豆娘的生长受到温度和湿度的影响,因此南极洲和北极圈高纬度地区目前还没有发现豆娘。除此之外,其他各个大陆均有豆娘出现。
栖息环境
豆娘的幼虫栖息地多样,包括湖、池塘、沼泽、湿地、树洞、凤梨科植物的叶基部,以及河流、盐碱湿地和潮湿的土壤洞穴,甚至是瀑布。豆娘的成虫一般习惯在水虿(豆娘稚虫)栖息的水域附近活动。不过,不同的种类也有自己独特的习惯:总的来说,幽蟌科、珈蟌科大多栖息在溪流、山沟、田沟等流水水域附近;细蟌科大多喜欢在池塘、湖泊、沼泽、水洼、水田等静水水域活动,而琵蟌科在两种水域都可以看到。
生活习性
几乎所有的豆娘都会作短暂的试探性飞行,随后返回栖枝。豆娘在起飞前都需要预热胸部的飞行肌肉,热量可以通过晒太阳吸收,或通过颤动翅膀来升高体温。
豆娘有时候会缓慢张开翅膀再迅速合拢,这是调节体温的一种表现。豆娘先缓慢张开翅膀,然后迅速合上,整个过程中会发生1~8次,这种表现一般发生在飞行之后,研究人员推测这种行为可能具有调节体温的功能,帮助豆娘在飞行产热之后降低体温。
觅食行为
豆娘是肉食性昆虫,食谱中包含寡毛纲蠕虫、腹足纲、甲壳亚门、蝌蚪和鱼、以及其他小型无脊椎生物等。豆娘的体型大小不一,有些体型较大的豆娘偶尔也以体型较小的豆娘为食。当食物缺乏时甚至会出现同种豆娘种内相食的现象。不过由于豆娘的体型大多相对较小,且飞行速度较慢,更擅长捕捉空中的小飞虫,因此豆娘在大多数情况下主要以体型微小的蚊子、蝇、蚜虫、飞虱等小型昆虫为食。
水虿(豆娘稚虫)主要依靠视力来侦查捕猎。当发现猎物时,水会先埋伏起来,保持静止不动,等待猎物接近后再慢慢靠近,它的复眼可以提供给它良好的立体视觉,并以此准确计算出距离,一旦机会出现,水虿会立即伸出长长的下唇捉住猎物。水虿特化的下唇呈面罩状,前端生有一个折叶似的钩,用来抓住猎物,并在下唇缩回时把猎物放进嘴里。休息的时候这个可屈伸的下唇折叠在头下面,捕食时全部展开的时间只需25毫秒。
防御行为
水虿的主要天敌是水蝽、水生甲虫和鱼,甚至它们也会同类相残。为了保护自己,它们会伪装,遇到危险时会反抗,或躲到微小环境中去。躲避鱼类的时候,它们会在泥沙中挖洞。
有些豆娘稚虫在植物中筑巢以躲避同类,因得益于植被的掩护以及相对丰富的食物来源,它们能较快地发育成熟,成虫的体型也会更大一些,这些行为可以让它们的生存机会大大增多。
社群行为
一些种类(如红斑豆娘、美洲豆娘等)的雄性豆娘,会在夜间栖息聚集,针对这类行为,暂时还没有准确的结论,这可能是一种共同防御捕食者的表现,也可能只是不约而同的选择了相同的安全栖息地。
交流行为
雄性豆娘在交配前有特定的求爱行为,来向雌性豆娘展示身躯漂亮的颜色、健康的身体以及强大的飞行能力。一般情况下雄性豆娘会在雌性豆娘面前不断盘旋,快速振动翅膀和缓慢拍打翅膀交替出现。如果雌性豆娘接受雄性的求爱,就会呆在原地不动,否则就会飞走。
在豆娘身上还观察到其他行为,如快速振翅是指豆娘迅速张开合上翅膀,此时的豆娘处于攻击状态,这是一种具有攻击性的警告信号。
生长繁殖
产卵
豆娘是半变态发育昆虫,在生长过程中没有蛹期。当交尾完成后,雌性豆娘开始产卵。一只成熟的雌性一生中会产很多次卵,每次都是交尾之后立刻进行。
多数豆娘习惯停在水边石块、杂物上,或水面挺水植物上将卵产于其上。也有少数豆娘在会潜入水中产卵,如短腹幽蟌。有的豆娘用腹部点水产卵,这也是蜻蜓点水的由来。
孵化
从卵中孵化的幼虫称为稚虫,几乎所有的豆娘稚虫都是完全水生的生活方式。与蜻蜓相比,豆娘稚虫的形态变化不大,它们对氧气水平的变化更加敏感。
不同种类的豆娘幼虫期也不尽相同,一般情况下,豆娘从幼虫到成虫需要3个月时间,但有的时候需要三年。有些住在临时水洼里的豆娘幼虫期有30~40多天;温带的某些豆娘幼虫期普遍会持续1~2年;而热带的某些种类,整个生命期都不超过30天。
蜕皮
豆娘稚虫在成长过程中会蜕皮十几次,蜕皮次数和间隔时间因种类不同而不等,短的在3个月内会经历10~20次蜕皮,时间长的,大约6~10年才会经历这么多次蜕皮。发育完全后,稚虫会爬出水面,找到一处合适的地点开始最后一次蜕皮。刚完成蜕皮的豆娘身体十分柔软,随着翅膀慢慢展开,外骨骼变硬,颜色变得更加鲜艳。在气候凉爽的情况下,这一过程需要几个小时,而在炎热的天气里,豆娘的角质层会迅速变硬,大约半个小时就可以完成并飞走。
预繁殖期
从完成最后一次蜕皮开始到性成熟这短时间是豆娘的预繁殖期,豆娘会离开水体,继续进食和发育,直至性成熟,时间从一天到数月不等。在这个时期,大多数豆娘身体的颜色开始变化,逐渐展现出成虫的体色,性功能也发育成熟。豆娘的这种预繁殖期都会在远离水体、食物丰富且较安全的地方度过。
交配行为
雄性在性成熟时,把精液藏入交合器中,等待与雌性交配时注入雌性体内。雌性豆娘的生殖器官位于尾部末端,交配时,雌性豆娘为了使它的生殖器官与雄性豆娘的生殖器官结合,会将腹部向前向下弯曲至雄性交合器处,以利于交配。
性成熟的雄性豆娘会返回水体,当异性到来时,雄性会为了争夺对雌性的所有权而开始激烈的竞争。竞争胜利的雄性也不一定能获得交尾的机会,其他雄性有可能会在其争斗的时候抢走雌性。交配时雄性豆娘用腹部末端的一对抱握器抓住雌性头部后方,雌性将腹部末端向下向前伸,与雄性的交配器结合,形成心形或轮状的交尾姿势。交尾成功后,雌性会把卵产在雄性的领土上,而雄性为了防止别的竞争者靠近,会一直在旁看守。不同种类的这种现象可能会有所变化。
物种保护
种群现状
由于水域环境污染、水生植被遭到破坏、水底活性淤泥被清除等一系列原因,导致水体内含氧量降低,水体粘稠,水中矿物质、有机质和pH值等发生变化,使得豆娘幼虫难以存活,进而导致豆娘的数量不断减少。
一项对全球蜻蜓和豆娘的评估显示,由于淡水繁殖地不断恶化,6016种蜻蜓目昆虫中,有16%面临灭绝的危险。
致危因素
豆娘种群所面临的主要威胁是森林被砍伐、水道被污染、地下水位降低、为水力发电计划在河流上筑坝以及湿地和沼泽普遍退化等,过度的工业活动使得豆娘的栖息地受到了大量破坏。
豆娘的幼虫和蜉一样也会受到环境污染的影响。如果水体富营养化藻类就会越来越多,挤压一些高级水生植物的生存空间,导致这些高级的水生植物消失。而豆娘的幼虫就是靠这些高级水生植物生活的。豆娘对淡水栖息地的依赖使得它们非常容易因为湿地的破坏而死亡。
在南亚和东南亚,超过四分之一的物种受到威胁,主要原因是为了种植棕榈油等作物而清理湿地和雨林地区。在中美洲和南美洲,豆娘数量下降的主要原因是为了建设住宅和商业建筑而砍伐森林。北美和欧洲豆娘面临的最大威胁主要是杀虫剂、其他污染物和气候变化等。
保护措施
在中国,环境保护成为一个越来越重要的事情,随着环境的改善,退耕还林、退耕还湖等政策的执行,豆娘的生活环境逐渐得到了改善,数量也逐渐开始上升。
近年来在英国等的部分国家里,蜻蛉目昆虫的地位有所上升,环保者对此越来越重视,并投入了越来越多的力量去编撰物种分布和重要栖息地地图,以便今后进行建筑工程时对稀有物种的栖息地加以重视,尽量避免对其生存环境的破坏。
物种对比
主要价值
豆娘是一种益虫,食谱中包含蚜虫、蚊子、飞虱等害虫。某些豆娘(如杯斑小蟌和海洛尾蟌等)对生存环境的条件比较敏感,对湿地水生生物群落的结构变化以及水质的污染状况可以起到指示物种的作用。人们可以通过对豆娘幼虫的生长发育情况进行观察,从而对其栖息地做出一定的环境评估。
研究人员(席玉英、韩凤灵等)利用长叶异痣蟌对汞、镉在其体内的累积与水体关系进行了研究,发现其对汞和镉都有富集性,此种昆虫对重金属污染(汞和镉)具有指示作用,因此可作为水体汞和镉污染的指示生物。
相关文化
民国初期,孙锦标在他的著作《南通方言疏证·释虫》中写道“豆掠儿,《通州物产志》:‘豆姑娘,喜黏豆花上。’今俗谓之豆掠儿。掠音虐。”这里所说的虐在当时读音为娘儿,也就是今天所说的豆娘儿。
参考资料
Damselfly.Britannica.2024-09-25
Zygoptera.ITIS.2024-09-01
Dragonflies threatened as wetlands around the world disappear.IUCN Red List.2022-11-09