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昆虫黑化分析

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贾瑞新

摘要：黑化是昆虫在自然界中的一种现象，也是物种在自然界中选择与进化的结果。影响昆虫黑化的原因有很多，黑化类型也有多种，其具体调控机制也不相同。根据昆虫黑化研究已取得的成果，对照东方粘虫Mythimnaseparata（walker）在幼虫阶段发生的黑化现象，对昆虫黑化的产生原因、類别方面研究现状进行了概述。

关键词：昆虫；黑化；环境

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doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.19.104

从18世纪博物学开始兴起后，对不同种类昆虫的发现与统计就一直在进行。迄今为止，在自然界中被分类的昆虫数以万计，其分布范围之广、环境的复杂性远超人类想象。在已发现的昆虫中，人们观察到不同昆虫的体色也各有差异，自然界中同一物种的昆虫体色也不相同，比如蝴蝶、蝗虫、棉铃虫等，不同的物种，其体色差异更是明显。体色变化是生物适应自然选择的结果，对于不断变化的自然环境，只有改变自身条件才能适应新环境。体色亦是各种昆虫重要分类依据，对昆虫的生存繁殖、地域分布以及对当地生态平衡的影响都得到了广泛关注。

1粘虫简介

粘虫Mythimnaseparata（Walker）是一种农业性害虫，在农作物生产方面造成的危害历史悠久。按其在生物学分类地位，在昆虫纲（Insecta）中，粘虫属于鳞翅目（Lepidptera），夜蛾科（Plutellidae），属于完全变态昆虫，其生活史有4个时期，分别是卵、幼虫、蛹、成虫。粘虫从卵的孵出到幼虫长成，然后化蛹后到成虫，整个生长发育阶段要40～50天左右。幼虫常寄生于十字花科、菊科、蔷薇科等16种植物，但是对禾本科植物危害严重，常危害一些典型的粮食作物例如：水稻、小麦、玉米、高梁和甘蔗等。当发生大规模灾害时，也会使一些棉花、豆类、蔬菜等植物产量下降。

2昆虫黑化现象的起因与发展

地球是宇宙中唯一适宜生存的星球，生物为了能够适应多变的生态环境，使自身更好的生存与发展下去，都为适应变化莫测的自然环境对其产生的改变，这就是自然对物种进行选择与进化的结果。在自然环境中，生物多样性有很多种表现，但是在同种生物之间，体色变化是生物多样性的直接体现。同时，物种体色不同也说明了自然选择对生物选择与进化、变异有直接影响。同种生物之间体色变化是最为明显和普遍的，特别是生物体色变黑现象，尤其是一些哺乳动物和无脊椎动物，黑化的动物或许成为一种新物种。

昆虫黑化在自然界中是比较常见的，而黑化现象发现最典型个例是英国Manchester的桦尺蠖Bistombetularia黑化。欧洲大陆在工业革命开始前，Manchester地区灰色桦尺蠖种群在所有桦尺蠖中占有绝对的种群优势，黑色桦尺蠖个体由于被鸟类捕食和自身体色差异等各种原因情况下，在整个桦尺蠖种群中所占比例很小；但是工业革命几年后，黑色桦尺蠖在整个桦尺蠖种群中占有绝对的优势，反而灰色桦尺蠖种群优势不再明显。这是昆虫黑化现象首次详细记载，引起了越来越多的科学家对昆虫的黑化现象关注，并应用生物学、生态学各种实验方法对昆虫黑化现象的起源、分离现象、遗传变异等方面进行研究。

3昆虫黑化现象研究

关于黑化现象的定义，却有两种截然不同的生物学观点。从生理学角度发展来看，则是由于物种表皮内某些聚合酪氨酸类物质转化而成黑色素增多，导致物种内某些种群或者种群内某些个体比正常形体色要黑一些。而另一种黑化定义的观点则是简单认为物种内一些个体体色比正常物种体色要黑一些，或者某些个体体色完全变黑的现象。从生物学的观点来看，二者定义对黑化现象出发点是不同的，一些单型昆虫黑化现象则明显不适应于第一种定义，但是对黑化现象的定义也不能全部概括了所有昆虫黑化的起源与发展，大部分昆虫黑化的生理原因或者是否由其他环境条件引起的，直到现在还没有详细研究说明。

关于昆虫的黑化现象，则有多种不同的原因。有的是因为生存环境变化而导致昆虫体色变黑，有的则是由于取食不同食物导致体色不同。对多种昆虫黑化的发生原因，可以将昆虫的黑化分为三种不同的类型：即工业黑化（IndustrialMelanism），非工业黑化（NonindustrialMelanism），和警戒色黑化（Melanisminwarninglycolouredspecies）。

昆虫的工业黑化现象主要发生在工业化程度较高区域，其生存环境受到各种各样的污染，例如：在被污染的空气、水和各种工业生产所带来的废物、废料影响下，正常型昆虫由于环境污染导致自身遗传物质发生了变异，长久累积造成一些昆虫体色部分或者全部发生黑化的现象，但是这种发生黑化现象的昆虫在种群中所占的比例很小。

非工业黑化是指所有昆虫黑化与工业污染没有相互联系的现象，其黑化产生完全是在自然环境中经过天长日久的积累，导致自身体