昆蟲Q&A

名人推薦：石正人 推薦(國立台灣大學昆蟲學系系主任暨台灣昆蟲學會理事長)

什麼是昆蟲？

過去科學不夠進步，中國古代的人把一切動物都叫做蟲，例如有羽之蟲、有毛之蟲、有甲之蟲、有鱗之蟲等，漢代以後對動物才開始有較明顯的區分，比較經典的分法是分成「蟲魚鳥（禽）獸」四類。「鳥」指的是鳥類；「獸」指的是哺乳類動物；除了魚之外，所有的無脊椎動物都被歸為「蟲」，外形怪異、不太好看的爬蟲、兩棲類也歸在「蟲」部。蝙蝠雖是哺乳類動物，但由於在夜間出沒並呈黑灰色的怪狀，也被歸在「蟲」部。

我們現在說的昆蟲，指的是昆蟲綱的蟲子，昆是「後代」、「眾多」、「各種各類」的意思。有人將昆蟲寫成「昆虫」，以虫為蟲的簡體字，嚴格地講這是不太好的寫法，虫雖是「蟲」的異體字，但它屬於象形字，是依據蛇的大頭及彎曲的外形所造，也是「虺」的古字，因此寫成「昆蟲」才對。

從水棲的蜉蝣、蜻蜓，到我們周遭常見的蟑螂、蝴蝶、螞蟻，都是昆蟲，但是像蜈蚣、蜘蛛、螃蟹、蝦、蚯蚓、蝙蝠、蛇、蛙、蛤、蚵等雖有「虫」字邊，卻不屬於昆蟲；蛔蟲、鞭毛蟲、變形蟲等，名字雖然也有「蟲」字，但並未具備昆蟲的基本特徵。



昆蟲有哪些基本特徵？

昆蟲的主要特徵是成蟲的身體由頭部、胸部和腹部所組成，從胸部長出3對腳。一般人常常以為蜘蛛是昆蟲，其實牠不是。蜘蛛雖然看起來很像昆蟲，但牠有4對腳，而且沒有胸部，更精確地說，蜘蛛看起來相當於頭的部分是由頭和胸部癒合而成的，叫做「頭胸部」。

昆蟲的身體由多個體節接合而成，外面用幾丁質形成的外骨骼包住，在發育的若蟲、幼蟲期，隨著身體的長大，蛻去舊皮，形成新的外骨骼。昆蟲的體節數依種類而異，頭部由數個體節癒合而成，長有1對觸角，大、小顎則是由每一體節的附屬肢變形的。

雖然6隻腳是昆蟲的特徵，但也有例外。例如剛孵化的蟎蜱也有6隻腳，但牠們長大後變成8隻腳。相反地，一些蛺蝶前腳退化或平常折疊起來，乍看像是只有4隻腳。而就頭、胸、腹部的分割來說，犰狳蟲的身體分成頭、胸、腹三個部分，但與昆蟲不同的是，胸部共有7個體節，每一節長了1對腳，共有7對腳。犰狳蟲的腹部共有5節，各節也長出一對腳，胸、腹部合起來共有12對腳。至於昆蟲，胸部可分成前、中、後胸三節，各節長出1對腳；腹部基本上是由不長腳的10個體節形成的。



昆蟲的親戚有哪些？

昆蟲的身體由一些體節所組成，不但體軀分節，腳也一樣有節，所以屬於節肢動物。會羅網的蜘蛛、有很多隻腳的蜈蚣和馬陸、在水中生活的螃蟹、蝦子，也是腳上有節的節肢動物，算是昆蟲的遠親。

被認為是節肢動物共同祖先的化石，發現於5億多年前（比原始型昆蟲早1億5000萬年出現）寒武紀的海底地層。牠的身體像毛毛蟲分成一節一節，每個體節都有1對圓錐形的腳，在分類學上屬於有爪類。與牠身體構造類似的有爪類現在仍生活在熱帶、南半球的森林裡，這些有爪類體長約數公分至20公分左右，晚上在林床爬動、覓食，以昆蟲等小動物為食，由於牠們的腳呈重疊的圓環狀，腳端有1對鉤狀爪，因而被稱為有爪類。

最早從原始型有爪類進化而成的節肢動物是三葉蟲，它在古生代很繁榮，於二疊紀末期和一些動物一起滅絕。從三葉蟲演化、目前仍留存的活化石──鱟魚，和在古生代繁榮的海蠍、蜘蛛、蟎蜱、蠍子有近緣關係，牠們因為第一體節上的腳端皆呈鋏狀，而被稱為「鋏角類」。鋏角類中最早登上陸地生活的是蠍子類，已在志留紀的地層發現牠的化石，在後來的石炭紀地層更曾發現體長近1公尺的巨蠍子化石。

陸生的鋏角類被歸入節肢動物中的蛛形綱，牠們比昆蟲早一步在陸地上建立生活基盤，但不知何種原因，後來竟不如昆蟲繁榮。蛛形綱中還算繁榮成功的是以昆蟲為食的蜘蛛類，和以其他動物為寄主或植食性的蟎蜱，各約有4萬及5萬種，但和既知種類數近200萬種的昆蟲相比，還是差一大截。

留在水域生活的螃蟹、蝦子等甲殼類，雖然是底棲性，但也有像海蚤等成為浮游生物的，或是附著於岩礁或寄生在魚體，生活方式相當多樣的，甚至有鼠婦、犰狳蟲等登陸生活的少數甲殼類。

節肢動物中的多腳類，如蜈蚣、馬陸、蚰蜒等，牠們的主要特徵是每一個體節有1對腳。雖然馬陸看起來每一個體節有2對腳，而有「倍腳類」之稱，其實第五節以後的兩個體節合成一節。多腳類早在石炭紀以前就開始在陸上生活，曾出現體長1.5公尺的巨大蜈蚣的化石。雖然多腳類以多腳而有名，但牠們更重要的特徵是頭部的附屬肢演化為大顎和1對觸角。甲殼類則具有顎、顎腳和觸角各2對；蛛形綱沒有觸角，但有呈剪刀狀的腳（鋏角）。從這點來看，多腳類是昆蟲最近的親戚。



昆蟲是如何演化的？

昆蟲的英文是insect，由in（有）和sect（分割、切開）組成，表示昆蟲是身體有分節的動物。其實身體分節並非昆蟲獨有的特徵，屬於環形動物的蚯蚓也有明顯的體節。不但如此，在寒武紀初期繁榮一時、現已絕跡的三葉蟲，也有分節的身體。由此可知身體分節的歷史相當悠久，而且這是對牠們生活極有利的構造，就像100公尺長的車輛只能直走，若是分成幾個車廂，還能走些彎路。

與三葉蟲大約同時、也在海域中生活的是有爪類的祖先，牠們發展出以氣管呼吸的功能，得以脫離水域生活，成為真正的有爪類，現在我們看到的馬陸、蜈蚣，便是從有爪類演化而來。雖然馬陸、蜈蚣每一體節各有2對或1對腳，但牠們在幼生期的體節、腳數都不多，甚至孵化時與昆蟲一樣有3對腳。這種隨著蛻皮增加體節及腳的發育叫做「增節變態」。被認為最原始型的昆蟲─原尾蟲，就是以這種方式發育的。

有些專家認為部分馬陸、蜈蚣在發育初期發生突變，導致外部形態改變，腳數停止增加，但內部構造並未受到突變的影響，仍繼續發育，進入具備繁殖能力的成熟期。有人更據此主張，昆蟲是馬陸、蜈蚣在維持幼生期特徵的過程中演化出的一群動物。



什麼是活化石昆蟲？

自從在地球上出現以來，幾乎維持同樣的形態和構造，甚至生活方式也始終如一的昆蟲，叫做「活化石昆蟲」，像蟑螂、蛩蠊、昔蜻蜓等都是出了名的代表性種類。

蟑螂體型扁平，呈黑色至褐色，身體油亮，不擅長飛行，善於疾走，具雜食性等，這些都是很適合在石炭紀密林林床生活的特性，因此那時期的蟑螂和現在我們看到的蟑螂差別不大，不論身體構造或生活方式，都極為相似。

在2億年前左右出現的昔蜻蜓，只分布於日本和喜瑪拉雅山麓，是河蟌和蜻蜓的中間型。牠的複眼、飛翔方式、連結交尾方式、稚蟲（若蟲）短胖的身材，都和蜻蜓很像。但昔蜻蜓與河蟌類也有不少共通之處，例如前後翅膀大致大小相同且同型，多生活在河畔，不直接曬太陽，稚蟲有尾鰓等。

至於昆蟲以外的活化石動物，則有鱟魚、鸚鵡螺、腔棘魚、大山椒魚、鴨嘴獸等。



世界上有多少種昆蟲？

這是很難回答的問題，有人說已知的昆蟲超過100萬種，有人說接近200萬種，更有人認為已迫近300萬，而最保守的估計也有70萬種。沒有人能夠提出正確的答案，因為新種仍陸續被發現，據估計每年約增加5000至6000種。另一方面，依照現有標本詳細檢查，有時會發現過去被視為不同種類的昆蟲，其實是同一種類而併成一種，因此昆蟲的種類數每年都有一些變動。

一般將昆蟲分為32個目，其中有翅昆蟲佔了極大部分，而且完全變態類昆蟲（從幼蟲長大為成蟲前要經過蛹期）的種類數遠多於不完全變態類（從相當於幼蟲的若蟲直接變為成蟲）。已知種類數最多的目為鞘翅目（甲蟲類），約有60萬種；鱗翅目（蝶、蛾類）居次，約有30萬種；其次為雙翅目25萬種、膜翅目23萬種、半翅目15萬種、直翅目3萬種。種類數最少的是不到50種的蛩蠊目、螳脩目、絕翅目，這三目的昆蟲並未分布於台灣。

從1970年代開始的熱帶雨林樹冠部生物相調查可知，雨林裡有難以計數從未被記錄過的昆蟲；在中美洲所採得的甲蟲當中，6成以上都是未曾被記錄的新種。從昆蟲的食性、棲所偏好性等作整體考量，專家估計昆蟲的種類數應該超過1000萬種，甚至有人大膽提出7000至8000萬種的預估值。



世界最大的昆蟲有多大？

現存昆蟲中體型最大的，是分布於非洲中部的葛雷斯花金龜雄蟲，體長從頭角尖端至腹端算起長達12公分，體重為70至100公克，約有小孩子的拳頭大。

若只就體長來看，此項冠軍應是產於馬來西亞的亞甘那竹節蟲，牠有45公分的體長。甲蟲中的體長冠軍則是分布於中南美洲的大力士獨角仙，體長可達17至18公分，其中的7至8公分是頭角。若是觸角也算進去的話，分布於新幾內亞的華萊士白條天牛體長達26至27公分，其中觸角就佔了20公分。

若以翅膀展開時的長度來看，產於澳洲的大力士天蠶蛾，雌蛾展開翅膀時，兩枚翅膀頂端的距離（即翅開展）長達20公分。

但這些現存的昆蟲巨無霸，和已絕跡的巨蜻蜓比起來，還是小巫見大巫。巨蜻蜓是石炭紀至二疊紀時期（3億至2億5000萬年前）活動於羊齒、裸子植物密林裡的一群昆蟲，屬於原蜻蜓目，翅開展達60至70公分。至今已知十餘種古蜻蜓目昆蟲，其中最大型的是莫氏巨蜻蜓，翅開展超過70公分。對照台灣目前看得到的最大型蜻蜓無霸勾蜓，翅開展為13公分，就知道莫氏巨蜻蜓有多麼巨大了。



世界最小的昆蟲有多小？

根據『世界金氏紀錄』，世界上最小型的昆蟲是纓毛蕈蟲科的一種甲蟲，以及纓小蜂科的一種卵寄生蜂，牠們約只有0.2 mm的體長。其實還有比這兩種更小的昆蟲。

在1923年發現的一種薊馬卵寄生蜂雌蜂只有0.18 mm的體長，但這個紀錄有可能被打破。因為寄生於寄主體內的寄生蜂，牠的身體一定比寄主小，若是在寄生蜂的卵上發現另一種寄生蜂，即所謂的次級寄生者，牠的身體必定比當寄主的卵更小。雖然昆蟲的種類數已突破百萬大關，但多數專家認為今日所發現的種類不過是冰山之一角，在未知的昆蟲中應該包括許多超小型的昆蟲才對。

談論最小的昆蟲有多小，不只是有趣的題材，還具有嚴肅的意義。因為身體愈小，形成蟲體的細胞數愈少，此時一個細胞要兼備數種功能，就像一個小公司，一人身兼數職一般。到底昆蟲的體細胞至少要兼備多少種功能，才能維持一隻昆蟲正常的生活？若能深入探討最小型昆蟲的身體構造及生理機制，勢必對生物工程學的發展有很大的助益。



昆蟲有沒有骨骼？

昆蟲有骨骼，但牠們的骨骼和人類的很不一樣。

包括人在內的脊椎動物，骨頭都是長在身體裡面，再以皮膚包住，叫做內骨骼。昆蟲的骨骼則是長在身體外面相當於我們皮膚之處，因而叫做外骨骼，昆蟲的消化、神經、循環系統，以及相當於我們內臟的各個器官，包括肌肉，都在外骨骼裡面，受到外骨骼的保護。另外，外骨骼還提供肌肉的附著點，使昆蟲能表現出各種敏捷的動作。外骨骼的主要成分是幾丁質。

外骨骼還能抑制體內水分的蒸散，防止病原菌侵入。分布在蘭嶼的球背象鼻蟲，外骨骼特別發達堅硬，鳥類啄食牠後無法消化，因此鳥類看到球背象鼻蟲根本不想吃牠。



昆蟲的觸角有什麼用途？

昆蟲的頭上有一對觸角，有長有短，最長的應是分布於新幾內亞的華萊士白條天牛，體長約8公分，卻具有長達20公分的觸角；分布在台灣的蓬萊狹胸白天牛，體長僅3至3.5公分，觸角竟有10公分長。相較之下，蟬、蜻蜓的觸角就短小得像根毛。昆蟲的觸角不但長短不一，形狀的變化也多，有像蝴蝶的球桿狀，蝗蟲的短桿狀，蟋蟀、螽蟴的長絲狀，金龜子的鰓葉狀，螞蟻的彎曲膝狀，家蠶雄蛾的羽毛狀、長花蚤的櫛齒狀等。

這些觸角可不是裝飾品，而是具有多重功能的器官。例如華萊士白條天牛雄蟲相遇時，會互相較量誰的觸角長，觸角長通常表示體型大、力氣也大。觸角短的在觸角長的示威下，會知難而退。蟑螂在休息時會像我們手拉手似的，互相接觸絲狀觸角的末端，來確認同伴的存在，但觸角最主要的功能還是在感覺，觸角上有味覺、嗅覺、觸覺等多種感覺器，用於尋偶、取食，雄蚊觸角的環節上甚至還有輪生的毛，作為牠的聽覺器，用來尋偶。

昆蟲的觸角之所以有這麼多功能，和昆蟲體型小有關。動物的體細胞的大小不受身體大小的影響，大致在直徑10μ（0.01 mm），體型嬌小的昆蟲因為細胞數不多，一個細胞或器官必須兼負數種功能，這種現象也發生於觸角。觸角的功能不容輕忽，昆蟲的神經細胞只有10至20萬個，是人類的百萬分之一，昆蟲把98％的神經細胞都用在感覺上，這就是昆蟲能夠表現出多種優異反應的原因之一。而人類用於感覺的神經細胞只有千分之一而已，其他都用於思考、記憶。



昆蟲為什麼有複眼？

昆蟲的眼睛分為單眼和複眼，單眼主要用來感覺光線的強弱，但無法看清楚東西，因此昆蟲還具備構造較複雜的複眼。

不妨捉一隻蜻蜓來觀察牠的頭部。牠的頭部主要被一對大眼睛（複眼）所佔據。用顯微鏡觀察後，可以發現一個複眼上有兩萬多個六角形，而每一個六角形都是可以看到東西的小眼睛（小眼）。這由上萬個小眼睛集聚成的複眼，就是昆蟲主要的視覺器官。小眼雖然小，視野不寬，但數目一多，每個小眼所看到的部分合起來可以拼湊成一個完整的物體影像。

但複眼也有缺點，從複眼的構造分析，它應是近視眼，只看得清楚距離近的物體，1公尺以外的物體就看得模糊。這就是為什麼當我們慢慢接近蜻蜓，到了離牠數十公分時，牠才忽然驚覺，趕緊飛走。此外，在雨天、陰天或陰暗的地區，複眼的功能也會降低，天候欠佳時很少看見昆蟲飛翔，或是昆蟲行動變得遲緩，這也是原因之一。



昆蟲的單眼有什麼功能？

觀察一隻蝗蟲或蟬的頭部，可以發現頭上一對複眼之間有3個亮亮的小點，那就是單眼。它的構造和複眼完全不同。複眼是由許多小眼組成的，單眼上只有1個小眼面，構造較簡單，單眼的名字就是這樣來的。

雖然不少昆蟲有3個單眼，但只有2個或1個、甚至沒有單眼的昆蟲也不少。一些只能在地上，甚至土中活動的原始型昆蟲，由於不必看清楚周圍的情形，沒有複眼，頂多有幾個分散存在的小眼（聚眼），或是只具備單眼來判別晝夜。椿象中有一群叫做盲椿象，牠們有完整的複眼可以看東西，但因為沒有單眼，而被取上「盲」椿象的名字。

單眼沒有看清楚物體的功能，但能辨別光線的存在。不少昆蟲有晝出夜伏等規律的作息，就是依賴單眼來感受光線的存在。



有沒有瞎子昆蟲？

有的。一些生活在地中、洞穴等光線照不到的昆蟲，由於完全不需要看東西，牠們的複眼已退化，有些則是在複眼上只有幾個小眼，甚至有複眼完全消失變成瞎子的昆蟲。例如生活在洞穴中的一些矮步行蟲往往是瞎子，雖然沒有眼睛，牠們的生活卻不受影響，因為這些步行蟲身上有不少的長毛，牠們以這些長毛為觸覺器，就像我們在黑暗中伸出兩隻手觸摸那樣慢慢地走。但牠們的長毛比我們的手靈敏許多，利用昆蟲感受不到的紅外線觀察牠們時，可以發現牠們能在凹凸不平的岩石上或石縫間敏捷地走動，完全不像是個瞎子。

其實不只是步行蟲，在洞穴裡生活的一些隱翅蟲、埋葬蟲，甚至魚、蠑螈等不少動物，眼睛多已退化，變成瞎子。在洞穴中生活的甲蟲，複眼退化的程度依種類而異。複眼愈退化的種類，牠的後翅也愈加退化，可見飛翔時複眼還是扮演很重要的角色。



昆蟲的口器有哪幾種？

昆蟲的食物從花粉、花蜜、樹汁、草液到腐質土、糞便、血液、皮膚、羽毛等，無所不包。昆蟲有純植食性的，有肉食性的，有專吃腐肉的腐食性的，也有雜食性的。隨著食性的不同，昆蟲的口器也有所變化，大致可以分為咀嚼式與刺吸式兩種基本型，前者如蝗蟲的口器，有一對大顎用來切碎食物；後者如蚊子的針狀口器，可以穿刺動、植物的組織。

常見的昆蟲口器有以下幾種：

1.咀嚼式：這是最常見也是最基本的口器形式，由上唇、下唇、一對大顎及小顎所組成，就像我們的嘴巴那樣咀嚼食物。蠶寶寶、毛毛蟲、蝗蟲、螳螂、蟑螂、螞蟻等都屬於此型。

2.刺吸式：針狀的口器適於穿刺植物的組織或動物的皮膚，以吸取汁液。蚊子、跳蚤、蟬、蚜蟲、介殼蟲、椿象等都屬於此型。

3.虹吸式：口吻由一對小顎的外瓣延長嵌合而成，不用時捲起，以蝶蛾類為代表。

4.舐吮式：先用唾液溶解食物，再舐吮，如家蠅。平時部分口器縮入頭內，取食時將身體壓縮，使體液充溢於吻部，以利伸出。

5.咀吸式：兼具咀嚼與吸收的功能，如蜜蜂的口器，用上唇及大顎切割與搬運物體，建築巢室，以下唇及小顎吸收花蜜、花粉。



昆蟲如何利用6隻腳走路？

昆蟲的特徵之一是有三對，即6隻腳，因此昆蟲綱曾被稱為「六足綱」，雖然螳螂、螻蛄等前腳特化的昆蟲，多用中、後腳走路，但大多數昆蟲還是利用6隻腳走路。

地上的物體要不靠外力穩定地靜止，至少要有3個支持點，但重心若不在這三點內，還是會倒下去。當重心在這三點內，此時的三角形叫做支持三角形。人用兩隻腳走路時，重心放在著地的腳底，因此隨時可以停下來，不會跌倒，但不適於快速步行，要快走時必需利用身體運動的慣性，或向前後搖擺手腕，如此重心不一定在支持三角形內，但仍能維持身體的平衡，並快速移動。昆蟲利用6隻腳反覆移動3個支持點而步行，也就是隨時把重心放在支持三角形內，此時基本上依右後→右中→右前→左後→左中→左前→右後的順序向前踏出。步行時舉起左邊或右邊的前、後腳與另一邊的中腳，讓未舉起的三隻腳形成支持三角形，維持身體的平衡，不向任何一個方向傾倒。

雖然兩腳步行法不適合快速移動，但蟑螂、竹節蟲等重心較低的昆蟲，由於重心點的回轉及慣性力的影響較小，還是能利用此步法迅速地爬行。在凹凸不平的平面，如葉片、樹幹、枝條上採用4點甚至5點支持的步法，比3點支持更能保持身體的平衡。

腳的功能主要是步行或疾跑，但有些昆蟲因為腳還有其他功能，而具有外形特殊的腳。



哪種昆蟲最會跳？

若不考慮身體的大小，昆蟲的跳躍冠軍是飛蝗，一跳可達75公分之遠，飛蝗的若蟲也可以跳50公分；亞軍為蟋蟀，一跳可達60公分。相較之下，我們印象中很會跳且以「跳」為名的跳蚤，反而遜色不少，只跳30公分。

但若考慮體長的因素，飛蝗的冠軍就不保。飛蝗有5至6公分的體長，只能跳出自己體長十幾倍的距離；跳蚤中較大型的人蚤體長約2 mm，一跳可達自己體長的近200倍距離，相當於身高170公分的人跳450公尺。因此說跳蚤是最會跳的昆蟲其實也沒錯。

在近2000種跳蚤中，以媒介鼠疫而惡名昭彰的印度鼠蚤，比人蚤略小，雖然只跳9公分，但一小時可跳600次，也有連續跳動72次的紀錄，稱得上是耐跳冠軍。

跳蚤之所以善跳，主要是腳部有一種富有彈性的蛋白質，叫做節肢彈性蛋白，它的分子排列方式如橡皮，當它拉長後被放開時，可釋放出97％的熱量用於彈跳；即使拉長3倍，過幾個月後放開，還會恢復原來的長度。



昆蟲的翅膀有什麼功能？

昆蟲獲得翅膀，將生活空間擴大到空中，大約在4億5000萬年前的石炭紀初期。在這之前昆蟲都在地表上活動，一些祖先型兩棲類也在陸上活動，以昆蟲為食。自從昆蟲有了由胸部背板特化而成的翅膀以後，牠們可以飛到空中，逃離地上捕食者的魔掌。由於有翅昆蟲的勁敵─鳥類，要到2億多年後的中生代侏儸紀才出現，所以在這段時期有翅昆蟲可以在空中稱霸，擴大牠們的生活範圍。

對生命史短、發育迅速的昆蟲來說，快速移動是很重要的，不只能夠找到更好的生活場所，也可以節省時間，省下體力。以取食樹葉的昆蟲為例，當牠吃光一根枝條上的葉片後，必須爬行到枝條分叉處，然後再往上爬，才有新葉子可吃，但有了翅膀後，只要振翅一飛，就可以輕鬆到達新的食物供應處。昆蟲能成為當今最繁榮、分布範圍最廣的動物，翅膀居功厥偉。



昆蟲都有翅膀嗎？

有些昆蟲沒有翅膀，牠們可以分成以下三類：1.先天性無翅，2.後天性無翅，3.因為生活環境而無翅。

先天性無翅的昆蟲在分類學上屬於無翅亞綱，例如彈尾蟲、石蛃等原始型昆蟲，牠們出現在蜻蜓、蜉蝣等最早的有翅昆蟲現身之前，是我們比較陌生的種類。我們較常看到的無翅昆蟲是棲身在舊書、舊衣中的衣魚。

後天性無翅的種類有跳蚤、蝨子等，牠們大多在鳥類、哺乳類動物上寄生、吸血，翅膀已沒有用處，但牠們在卵中的胚胎期仍具有該變成翅膀的部位，只是此部位在孵化前消失了。

因為生活環境而變成無翅昆蟲的，除了生活在洞穴的一些矮步行蟲外，可以蚜蟲為代表。我們在植物上看到的通常都是無翅的蚜蟲，牠們把口針插在植物體上專心吸汁，並且在此繁殖、定居，生下來的後代也沒有翅膀，但當後代增加太多，生活空間變得擁擠，或是植物太老或太弱，不適宜再吸汁時，會出現一些有翅的蚜蟲乘風飛走，尋找新的生活場所。

白蟻、螞蟻可以說是屬於第2類與第3類。我們常看到的螞蟻，以及在巢中專心產卵的女王蟻是後天性失去翅膀，但在創建新巢時，會出現有翅膀的雌蟻和雄蟻，起飛交尾，潛土，建立牠們的新家園。

另外在竹節蟲、蟑螂、蠼螋中，也可以發現不少無翅的種類，牠們都是屬於後天性無翅；如避債蛾的雄蟲雖然有翅膀，但雌蟲沒有翅膀，雌蟲在蟲包裡等候雄蟲前來交尾，此後也在蟲包中產卵。



昆蟲一秒鐘可以拍翅幾次？

昆蟲的拍翅次數依照種類及當時的情形而有不小的變化。一般來說，愈小型的昆蟲，牠的拍翅次數愈多。例如紋白蝶1秒鐘拍翅約10次、無霸勾蜓40次、家蠅100至150次、蜜蜂200次、蚊500次以上，糠蚊超過1000次。對照鳥類中體型最小、常以空中滯飛的姿勢吸食花蜜的蜂鳥是1秒鐘50次，就知道昆蟲的拍翅動作有多麼迅速。

但有些昆蟲幾乎不拍翅就飛翔，如青斑蝶。根據調查，青斑蝶從日本飛到台灣，或從台灣飛到日本，其間雖長達2000公里，但牠們只在起飛之初拍翅幾下，升高後就展開翅膀，利用季節風滑翔至目的地。雖然在高空中要再次觀察牠們幾乎不可能，但在室內送風讓青斑蝶飛翔的試驗已證實這一點。此外，在大晴天我們也可以看到一些蝴蝶不拍翅而滑翔的畫面。



昆蟲可以飛多快？

以時速來看，蒼蠅飛8公里、鳳蝶19公里，胡蜂（虎頭蜂）及蜜蜂20公里、天蛾40公里，無霸勾蜓追趕獵物或緊急逃避害敵時還會飆出100公里以上的瞬間時速。

乍看這些數值好像沒什麼，但對照這些昆蟲的體長，就知道牠們的飛行距離有多驚人了。例如體長約1公分的蜜蜂，一小時的飛行距離竟是體長的200萬倍呢！



昆蟲可以飛多遠？

許多昆蟲具備翅膀，其中包括不會飛的。像常在我們屋子走動的美洲蜚蠊，拍動翅膀只能飛個幾公尺；比牠小一點的德國蜚蠊更不常飛翔，受到驚嚇時都是用6隻腳快跑。

昆蟲中的飛翔能手其實不少，在台灣相當常見的青斑蝶就是其中之一，牠可以飛往日本或從日本飛到台灣，飛行距離超過2000公里。分布在美國的大樺斑蝶（帝王蝶），更是以長距離遷移而有名，一到春天便從越冬地的墨西哥出發，飛到阿拉斯加南部，到了冬天再返回越冬地，光是單程就長達5000至6000公里，而且牠還有從北美飛越大西洋到達歐洲、北非的紀錄。沙漠蝗也曾從非洲飛越大西洋，到達加勒比海地區。

但更讓人驚訝的是，水稻害蟲褐飛蝨與白背飛蝨的飛翔能力，牠們體長不到2 mm，每年到了春末夏初，都會乘著氣流從熱帶地域橫越海洋飛到溫帶地域，雖然牠們不是一口氣飛完全程，但一次飛個數百公里是無庸置疑的。

曾經有研究人員在航行於東海的船上設置捕蟲網，共採集到65 種蝶蛾類、26 種飛蝨等半翅目、25種蠅類等共 127 種昆蟲，可見具有越洋飛翔能力的昆蟲還真是不少。



昆蟲有沒有腦？

昆蟲有腦，但是它很小，而且構造簡單。人類的大腦約是體重的五十分之一，昆蟲的腦重量雖依種類而有很大的差異，但大致只有體重的四百分之一至二百分之一。由於昆蟲的腦在食道的上方，在昆蟲學上常以「食道上神經節」來稱呼它。

對脊椎動物而言，腦是一切感覺、神經系統的中樞，因此有「腦死可代表死亡」的說法，但昆蟲的神經系統與脊椎動物大為不同，以腦為起點，從此延伸出一條較粗的神經索，神經索在每一個體節上有個由神經細胞聚會而成的神經節，從此分出許多司管該體節知覺運動的末梢神經。在頭部的腦和每個體節神經節之間，有類似中央政府與地方政府般的聯繫，生活上的大原則由腦決定，但之後發生的事由各體節的神經節自行應變。這種神經系叫做「分散腦」或「並列腦」。

捉一隻蟑螂把牠的頭砍掉，讓無頭蟑螂伸腳到通電的食鹽水中，牠會把腳縮回去，經過半個小時的反覆電擊後，牠不再把腳伸到食鹽水中。這表示牠雖然已經沒有腦，但胸部的神經節還能發出躲避電擊的指令。不過牠因為沒有頭，不能取食，兩、三天後就會餓死。



昆蟲有沒有心臟？

昆蟲有相當於人的心臟的器官。我們的心臟呈塊狀，分成左、右心房和心室四個部分，並具備動、靜脈的出入口。昆蟲的心臟則是一條管子，位在體腔上方靠近背部，因此又稱為「背管」。

背管側面有數個讓血液（體液）進入的開口，從這裡及背管後端開口進入的血液，隨著背管旁肌肉的搏動往前流動，從背管前方開口流進體腔，再由側面或體腔後端流回背管。雖然血液的流速依溫度及昆蟲的種類而異，同一種昆蟲又依生長期而異，但流速大約是每分鐘3公分。換句話說，昆蟲的循環系統裡沒有血管，體腔裡隨時充滿血液，看來像是嚴重的內出血，這種血液不在血管而直接流動於體腔的循環系統，叫做「開放型循環系」。至於如我們人類血液流動在血管裡的循環系統，叫做「閉鎖型循環系」。

由於背管是管狀體，位在腹部後半端，較粗，並有數對搏動背管用的肌肉，因此有些人特別把這部分叫做心臟，而把前半部較細、沒有搏動背管旁肌肉的部分叫做動脈。



昆蟲有沒有血液？

昆蟲有血液，但血液中沒有紅血球，不呈紅色。雖然以下的作法有些殘忍，但為了觀察，只好如此做：捉一隻蠶寶寶或毛毛蟲來，輕輕地剪掉牠的腳，此時會滴出淡黃、淡綠或無色的液體（依種類而不同），那就是昆蟲的血液，由於它不是紅色，也被稱為「體液」，另有「血淋巴」的專有名詞。

昆蟲的血液從背管開始流經體腔、腳、翅膀等構造，再回到背管。體腔因為充滿血液，所以又稱為血體腔。血液在血體腔流動循環，最後再由心管縫回到心臟。

我們都知道人體的血液有三大功能：1.利用紅血球把氧氣送到身體各個部位，並帶出二氧化碳；2.藉由白血球的食菌、包圍作用對付包括病原菌等的外來異物，來保衛身體；3.利用血液的循環作用，把各種營養物及荷爾蒙等送到身體各個部位。然而昆蟲的血液裡缺乏紅血球，不能進行交換氣體的工作，氧氣與二氧化碳的交換直接由氣管系進行。此外，牠的血液中含有7至8種相當於人類白血球的血球，它們不但能抵抗病原菌，也可以圍住並殺死產在昆蟲體內的寄生蜂的卵。

昆蟲的血液裡也含有蛋白質、醣類、無機鹽類等營養成分，以及昆蟲特有的荷爾蒙，它們順著血液的循環分布到身體各個部位，並將在此出現的代謝物運送到排泄器官─馬氏管，使昆蟲正常發育。

值得一提的是搖蚊的幼蟲，牠的血液中含有血紅素，因此連身體也呈紅色，而有「紅蟲」或「紅蚯蚓」之名，也就是我們養熱帶魚時餵飼的那種紅色小小的蚯蚓。



昆蟲如何呼吸？

我們從鼻子吸進空氣，在肺臟把氧氣交給血液中的紅血球，並以呼氣排出從紅血球得到的二氧化碳，此時只以兩個鼻孔為空氣的出入口，就能完成氧氣和二氧化碳的交換，可說是高效率的呼吸方法。身體嬌小的昆蟲雖然沒有肺，但有一套很特別的氣管呼吸系統。昆蟲的祖先最早生活在水中，以類似鰓的器官呼吸，至4億多年前開始登陸，為了適應陸地上的生活，牠們發展了氣管呼吸系統。

用放大鏡觀察一隻昆蟲，在牠的每一體節側面可以發現一個黑點，那就是氣管的開口─氣門，相當於我們的鼻孔。氣管從氣門向體內延伸，經過數次的分枝，最後變成直徑0.2μ的毛細氣管。昆蟲利用氣管系把氧氣直接送到身體各個部位，將二氧化碳排出體外。

我們在河流、池塘看到的一些水棲昆蟲，多半也都利用氣管呼吸，如蚊子的幼蟲（孑孓）或田鼈、紅娘華等，在腹部末端都具有一支管，可以伸出水面吸取空氣，之後再把空氣送到腹部的氣管系。

蜻蜓、蜉蝣稚蟲（幼蟲）則是以氣管鰓、直腸鰓呼吸，它們的形狀有點像魚類、螃蟹的鰓，但裡面沒有血管，而是氣管。龍蝨有時會讓腹端浮出水面，將取得的空氣放在翅膀下，潛水時再利用腹部的氣門取得翅膀下的空氣而呼吸。至今所知的水棲昆蟲大約只有4000至5000種，和整個昆蟲界將近200萬種的多數相比，牠們稱得上是少數中的少數。

什麼是昆蟲？

過去科學不夠進步，中國古代的人把一切動物都叫做蟲，例如有羽之蟲、有毛之蟲、有甲之蟲、有鱗之蟲等，漢代以後對動物才開始有較明顯的區分，比較經典的分法是分成「蟲魚鳥（禽）獸」四類。「鳥」指的是鳥類；「獸」指的是哺乳類動物；除了魚之外，所有的無脊椎動物都被歸為「蟲」，外形怪異、不太好看的爬蟲、兩棲類也歸在「蟲」部。蝙蝠雖是哺乳類動物，但由於在夜間出沒並呈黑灰色的怪狀，也被歸在「蟲」部。

我們現在說的昆蟲，指的是昆蟲綱的蟲子，昆是「後代」、「眾多」、「各種各類」的意思。有人將昆蟲寫成「昆虫」...

【自序】

關於『昆蟲Q & A』的Q & A

1997年我屆齡退休，從過去教學、研究的生活轉換跑道，開始撰寫以昆蟲為主的科普性文章。退休前我主要從事農業昆蟲的研究，為了瞭解害蟲，蒐集不少相關的資料，其中包括一些極有趣、但與害蟲防治無直接關係的資料。雖然這些話題值得介紹，但因為公務繁忙，加上在我觀念裡領的是國立台灣大學植物病蟲害學系（現在已分成昆蟲學系與植物病理微生物學系）的薪水，就該做與植物病蟲害有關的事，否則對不起台大，更對不起納稅人，因此我一直把撰述與農業害蟲無關的事擱在一旁。退休後，我從這種義務解放出來，海闊天空，進入可以去做自己想做的事的境界，如此開始我的筆耕生活，寫了十多本書。

昆蟲的種類實在太多了，有寫不完的話題。至今既知的種類數已迫近兩百萬種，佔整個動物界的75至80%，每種昆蟲都有牠獨特的身體構造、外形和生活習性，要逐一介紹牠們是不可能的事，只能從其中的一小部分種類下手。坊間所見的一些昆蟲書大多偏重於昆蟲的外形如何、生活上的表現如何、怎樣美麗又可愛等表面的描述，或許我因為多年埋首研究害蟲的生活，一直想探求「牠為何這樣？這樣對牠的生活有什麼好處？」，並且進一歩想到，牠們為了得到這種好處，必定在身體上作了一些犧牲或妥協，它們能不能利用於害蟲的防治？牠們所得到的特殊功能可否利用於我們的生活上？

以在砂地製造倒圓錐形陷阱、捕食螞蟻維生的蟻獅為例，牠們在長達一兩年的幼蟲期不排泄，過了蛹期變為成蟲，才到外面的世界做生平第一次的排泄。多種農業害蟲的剋星寄生蜂的幼蟲也是如此，牠們在寄主體內發育時封閉肛門不排泄，因為一旦排泄必然引起寄主體內食菌性細胞的活動，要等到羽化出現在野外才排泄。如果我們像牠們那樣憋尿、便秘，後果會如何？牠們的身體到底怎樣迴避代謝物質的毒性？這種機能在醫學上已有進一步的探討了。

我唸昆蟲的目標之一就是以昆蟲造福人類，研究害蟲的宗旨也是如此，是以昆蟲負面的效果來為人類謀福祉。我想為了達成這種目標，應從最基本的瞭解昆蟲做起，因此在本書裡，我以我們較熟悉的昆蟲為主，以Q & A的方式撰寫了一百四十則介紹昆蟲知識的短文。這些問題之於近兩百萬種的昆蟲，實在微乎其微，可謂九牛一毛，不敢奢望我的解答令人滿意，只期望讀者能體會到昆蟲不只是美麗可愛或擾人可怕，牠們可是愈研究愈有意思呢！

【自序】

關於『昆蟲Q & A』的Q & A

1997年我屆齡退休，從過去教學、研究的生活轉換跑道，開始撰寫以昆蟲為主的科普性文章。退休前我主要從事農業昆蟲的研究，為了瞭解害蟲，蒐集不少相關的資料，其中包括一些極有趣、但與害蟲防治無直接關係的資料。雖然這些話題值得介紹，但因為公務繁忙，加上在我觀念裡領的是國立台灣大學植物病蟲害學系（現在已分成昆蟲學系與植物病理微生物學系）的薪水，就該做與植物病蟲害有關的事，否則對不起台大，更對不起納稅人，因此我一直把撰述與農業害蟲無關的事擱在一旁。退休後，我從這種義務解放出來...