昆蟲水下呼吸法：八仙過(guò)海，各顯神通

黃曉東

地球上的昆蟲，都是大自然的杰作，它們本領(lǐng)不一，但是不論是什么昆蟲，都需要呼吸空氣。陸地上的昆蟲，呼吸空氣并沒(méi)有什么難度：在換氣運(yùn)動(dòng)的作用下，空氣由氣門（相當(dāng)于鼻孔）進(jìn)入昆蟲的氣管系統(tǒng)，再進(jìn)入微氣管，由微氣管輸送新鮮空氣到身體的各個(gè)組織。但是，有些昆蟲幼年時(shí)生活在水中，有的終生不離水，它們就進(jìn)化出了五花八門的水下呼吸法。

保命的呼吸管

你知道蚊子的幼蟲叫什么嗎？小蚊子，當(dāng)然不是！叫孑孓（jié jué）。在水邊，尤其是在死水潭邊，常能看見(jiàn)孑孓亂竄的身影。其實(shí)，蚊子的幼蟲時(shí)期非常短暫，只有十幾天。在這短短的十幾天內(nèi)，它們是如何在水下呼吸的呢？原來(lái)，維持孑孓正常呼吸的法寶是其尾部末端的呼吸管。孑孓倒立在水面，將呼吸管伸到水面上，直接呼吸空氣。如果在水面上滴上油，油滴一旦黏在孑孓呼吸管的細(xì)毛上，孑孓就無(wú)法打開(kāi)呼吸管了，很可能會(huì)窒息而亡。

還有一種叫蝎蝽（xiē chūn）的昆蟲（也叫水螳螂），它的呼吸方式和孑孓如出一轍，蝎蝽的腹部末端有根細(xì)長(zhǎng)的呼吸管，攀附在水生植物上，呼吸的時(shí)候倒掛于水面，呼吸空氣。

盜吸空氣的小偷

有些昆蟲的幼蟲和蛹生活在極度缺氧的水底淤泥里，為了生存，它們的氣門進(jìn)化成了尖刺狀。尖刺的用場(chǎng)，就是刺破水生植物的根或莖，從而吸收植物體內(nèi)攜帶的氧氣。比如稻水象甲，它主要禍害的對(duì)象是水稻。

稻水象甲幼蟲腹部末端延伸所形成的刺可以刺破水稻的根莖。小時(shí)候，它跟水稻搶空氣，長(zhǎng)大以后，還會(huì)蠶食水稻葉片，對(duì)水稻造成危害。

我有鰓，但我不是魚

還有一些昆蟲（如蜉蝣、蜻蜓和石蠶蛾的幼蟲），它們是靠氣管鰓在水中呼吸的。氣管鰓是一種中空、壁薄的絲狀或片狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以分布在水生昆蟲的頭、胸、腹的任何部位。有的昆蟲幼蟲的身上分布的氣管鰓有500多個(gè)。在水中，長(zhǎng)有氣管鰓的昆蟲會(huì)擺動(dòng)鰓瓣，讓水流動(dòng)并吸取水中的氧氣。在缺氧的水里，鰓瓣的擺動(dòng)頻率會(huì)加快。

蜻蜓幼蟲的氣管鰓分布在體內(nèi)的直腸處，通過(guò)收縮腹部，讓水進(jìn)入體內(nèi)，氣管鰓就可以吸收水中的氧氣了。為了保證充足的氧氣供應(yīng)，蜻蜓幼蟲每次收腹，都會(huì)讓85%的水分得到更新。每次更新的過(guò)程，也是清洗直腸內(nèi)的鰓的過(guò)程，這有利于蜻蜓保持鰓的清潔，便于氧氣的吸收。

所有水生昆蟲都具備一項(xiàng)技能——用體壁進(jìn)行呼吸。呼吸時(shí)，昆蟲能通過(guò)體壁，將水中的氧氣直接在昆蟲體內(nèi)進(jìn)行氣體交換，這種氣體交換包括了氧氣的吸收和二氧化碳的排出。

冬季時(shí)，昆蟲活動(dòng)較少，新陳代謝水平低，只要用體壁呼吸就可以維持生命。夏天到了，昆蟲的生命活動(dòng)比較活躍，就需要采取體壁呼吸與諸如氣管鰓之類的其他呼吸方式并用的舉措。