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夜行性昆虫微光视觉行为及其视觉适应机制

2021-12-23杨小凡路子云苑士涛李建成魏国树

昆虫学报 2021年12期

杨小凡, 路子云, 苑士涛, 李建成,*, 魏国树,*

(1. 河北省农林科学院植物保护研究所, 河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心,农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室, 河北保定 071000;2. 河北农业大学植物保护学院, 河北保定 071000)

自1891年奥地利生理学家Exner首次提出昆虫可以看到和人类相似的图像以来,昆虫视觉一直受到广泛关注(Land, 1980)。视觉作为昆虫最重要的通讯手段之一,在取食、觅偶、产卵、越冬、迁徙、回巢和避敌等行为活动中都起着重要作用。大量研究表明,昆虫的视觉非常灵敏,通过复眼等视觉器官可以准确感知外界环境中的颜色、亮度、形状、大小、对比度、偏振光和运动状态等物理特征,以做出相应的趋向或回避反应(Land, 1997; Borst, 2009; 刘军和和赵紫华, 2017)。例如,在树叶颜色变红的秋季,黄色和绿色叶片对蚜虫更具吸引力(Döringetal., 2009)。蝴蝶Papilioaegeus利用植物反射的偏振光选择合适的产卵场所,对水平偏振光选择率显著高于垂直偏振光(Kelber, 1999)。目前,有关昆虫视觉行为的研究主要局限于日行性昆虫。由于夜行性昆虫主要在光线昏暗的夜间或黄昏活动(光照强度仅为白天太阳光的1/106~1/108),周围环境中的光或色等视觉线索不可能如白天一样清晰可见(Warrant, 2004),因此,普遍认为夜行性昆虫的复眼或单眼发生了退化或功能丧失,主要依靠嗅觉和机械性感受等来探索环境(Balkeniusetal., 2006)。

早在20世纪60年代,国内外学者开始观察研究夜行性昆虫的视觉功能,但主要集中在其复眼组织结构、光学原理和光敏……

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