原來可以這樣“聞”

陶詩秀

你知道昆蟲也能聞氣味嗎？在昆蟲的頭部，眼睛的上方，有兩根“須”，這就是昆蟲的“鼻子”。昆蟲學(xué)家稱它為觸角，昆蟲就是靠觸角來聞氣味。

有人做過一個實驗：分別放上一堆糖粒和一堆木屑，用鐵網(wǎng)隔開，然后捉些活蟑螂，其中幾只剪去觸角，一起放在有木屑的一邊。過一會兒，那些有觸角的蟑螂就會穿過鐵網(wǎng)的小孔，爬到糖堆那邊去，而沒了觸角的蟑螂，則仍在木屑堆上胡亂爬行。

實驗表明，昆蟲的觸角確有嗅覺的作用。

昆蟲的種類繁多，觸角的形狀也各不相同。蝗蟲、蟑螂、蟋蟀頭上的一對觸角，前后粗細(xì)變化不大，看上去像兩根鞭子，故叫“鞭狀觸角”；蒼蠅的觸角，有點像多芒的麥穗，叫“具芒觸角”；金龜子的觸角，則是一片片連接而成的，很像魚鰓，就稱“鰓狀觸角”；蚊子的觸角有許多分枝，宛如兩把刷子，稱做“環(huán)毛狀觸角”；白蟻的觸角像佛僧們手中的念珠，所以就叫“念珠狀觸角”。此外，還有蚤的錘狀觸角、蛾子的羽狀觸角、蜜蜂的膝狀觸角……即使同一種昆蟲，雌雄之間的觸角形狀也不盡相同，例如有種地老虎，雌性的觸角為絲狀，而雄的則為羽狀。

昆蟲的觸角除了形狀上有明顯的差異外，長短也很懸殊。蜻蜓、知了的觸角很短，只有在放大鏡下才能觀察清楚，而蟋蟀、天牛、蝴蝶等的觸角就很長了?？茖W(xué)家在浙江西天目山考察中發(fā)現(xiàn)，有種孟斯科昆蟲紡織娘，觸角平均長度居然超過了40毫米。

盡管昆蟲的觸角千奇百態(tài)，但它們的結(jié)構(gòu)卻基本相同，都長在復(fù)眼前方的兩個叫觸角窩的小凹坑里。觸角由許多小節(jié)組成，大體可分3部分，基部第一節(jié)比較粗短，叫柄節(jié)，它以膜質(zhì)連接于觸角窩邊緣，起了支撐上面各節(jié)的作用；第一二節(jié)叫梗節(jié)；第三節(jié)以后的各節(jié)，統(tǒng)稱為鞭節(jié)。各種昆蟲觸角形狀和長短的變化主要表現(xiàn)在鞭節(jié)上。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，昆蟲的觸角上長著許多不同形狀的嗅覺窩，每個窩都由一個小腔與外界相通，窩內(nèi)分布感覺神經(jīng)纖維，直接與腦神經(jīng)中樞相連。所以，昆蟲的兩根觸角總是在不停地東搖西擺，探測周圍極其微弱的氣味信息。

當(dāng)然，嗅覺窩并不是分布在昆蟲的整個觸角上，而是有特定的部位。在電子顯微鏡下我們可以看到，蚜蟲的嗅覺窩多半生在柄節(jié)上，蜜蜂的嗅覺窩主要分布于觸角鞭節(jié)前端。昆蟲嗅覺窩的數(shù)量也不一致，蜜蜂工蜂的觸角上大約有6 000個嗅覺窩，而雄蜂竟有30 000個以上。一般來說，雄蟲的觸角比雌蟲要發(fā)達(dá)，嗅覺窩自然也較多，比如雄金龜子的觸角上有50 000多個嗅覺窩，而雌的還不到8 000個。

昆蟲的觸角，盡管在外形、長度、嗅覺窩數(shù)量上千差萬別，但是，它們的嗅覺靈敏度都相當(dāng)驚人，能敏銳地感覺到各種化學(xué)物質(zhì)的氣味，尋覓食物和識別伙伴。比如，蒼蠅只要聞到糞臭、魚腥味，就會從四面八方云集而來，蚊子聞到人身上的汗酸味，便會嗡嗡飛來咬人，蜜蜂和蝴蝶能聞出各種花果的香味，找到它們愛吃的花蜜。螞蟻還可以用觸角來辨認(rèn)自己的同伴，假如把幾個螞蟻放入另一窩螞蟻的蟻巢內(nèi)，由于彼此氣味相異，這些外來的螞蟻很快會遭到猛烈的攻擊，而被活活咬死。昆蟲也能依靠觸角尋找配偶。一般昆蟲的雌蟲活動性不強，有的甚至翅膀完全退化，不能飛翔，但在性成熟時，雌蟲能分泌一種叫性誘素的化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)有特殊的氣味，隨空氣的流動而擴散到周圍環(huán)境中。雄蟲憑觸角可以聞出這種氣味，不遠(yuǎn)千里，飛來向雌蟲“求愛”。一只雌蠶蛾雖然僅分泌出0.005～1.0微克的性誘素，就誘引了一百萬只雄峨前來“約會”?？墒?，一旦用剪刀剪去雄蟲的觸角，或在觸角上涂上蠟質(zhì)，這時即使雌蟲近在眼前，雄蟲也無動于衷，因為它們喪失了嗅覺功能。昆蟲還能依賴觸角來選擇產(chǎn)卵場所。菜粉蝶聞到蘿卜、青菜等植物揮發(fā)出來的芥子油氣味，就飛到這些蔬菜上產(chǎn)卵，米蛾聞到大米的氣味，就會鉆進(jìn)米囤產(chǎn)卵。

昆蟲的觸角除了有“鼻子”的嗅覺作用外，有的還能起到“耳朵”的聽覺作用呢！如蚜蟲的“耳朵”就長在觸角根部的柄節(jié)上，雄蚊的“耳朵”長在觸角的第二節(jié)上，蓬蓬松松的感覺毛可以接受雌蟲飛行時發(fā)出的嗡嗡聲。有的昆蟲，如夜蛾、虎蛾，它們羽狀的觸角還像是無源雷達(dá)探測器，能探測其他蛾子飛行時胸部發(fā)出的紅外線。蛾子憑其“雷達(dá)”導(dǎo)航，可以方便地找到食物和配偶。

有些昆蟲的觸角還有其他特殊的本領(lǐng)，如水蚤在游泳時，靠觸角維持身體的平衡，地膽、水龜?shù)男巯x，能用觸角執(zhí)握雌蟲，進(jìn)行交配。還有一種水生的牙蟲，可以用露出水面的觸角進(jìn)行呼吸。

正因為昆蟲有了這種“鼻子”，所以就具有趨化性和趨避性。蜜蜂尋香，蒼蠅逐臭，就是昆蟲的趨化性。趨避性就是昆蟲聞到某種氣味而遠(yuǎn)遠(yuǎn)躲開的行為。人們根據(jù)昆蟲的這種特性，已經(jīng)制造出許多有氣味的殺蟲劑。其中，有些是利用昆蟲的趨化性，如人工合成的性誘劑，誘集害蟲，聚而殲之。有些是利用昆蟲的趨避性，如驅(qū)蚊香、樟腦丸等各種驅(qū)蟲劑。

昆蟲奇妙的“鼻子”，也引起仿生學(xué)家的濃厚興趣，借鑒昆蟲嗅覺器官，成功地研制了嗅敏儀和氣體檢測儀，它們比一般的自動分析儀器更加靈敏、快速和小型化，這些被形象地稱為“電子鼻”的儀器，在生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗中已獲得了廣泛的運用。

近年來，科學(xué)家們對昆蟲的觸角進(jìn)行了更廣泛和更深入的研究，這不僅可以大大地豐富仿生學(xué)的內(nèi)容，而且為害蟲防治工作開辟了更新、更廣闊的途徑。

編輯/張燁