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底栖动物主要类群简介(三)蜉蝣目稚虫

发布人:wseen 时间:2025-3-5 9:57:10

转自:中国科学院水生生物研究所水生生物数据分析管理平台
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作为底栖动物中最常见的类群之一,蜉蝣目是昆虫纲一类较为原始的类群[1]。其生活史从卵开始,经过多次蜕皮,历经稚虫,亚成虫,成虫等时期。其中,卵期与稚虫期生活在水中,占据生活史的大部分。成熟稚虫经羽化后形成亚成虫,亚成虫再蜕皮一次形成成虫,此时蜉蝣便不再摄食,开始准备繁殖,消化道肌肉和上皮组织退化。成虫期持续时间很短,大多持续数小时至数天,完成繁殖后逐渐死亡[2]。因此表现为“存活期”较短,古人“此生如蚍蜉,朝生而夕死”的说法即是描述蜉蝣这种独特的现象。

1. 生物学生态学特点
蜉蝣目稚虫的外部形态多种多样,此处仅以最常见的蜉蝣类之一——四节蜉属(Baetis sp.)(图1)作为代表对蜉蝣目稚虫的一般形态特征进行介绍。蜉蝣目稚虫的身体一般分为头部,胸部,腹部三个部分。头部前端一般具有1对触角,腹部末端一般具有3根尾丝(少数类群仅具有2根尾丝)。蜉蝣目稚虫一般为咀嚼式口器,随着具体类群的食性不同,口器各部分可能会发生变化。胸部具有1-2对翅芽,以及3对足。腹部最显著的特征为具有鳃,鳃的形态,数量,大小,着生位置都是重要的鉴别特征 [1]。
图1 四节蜉属(Baetis sp.)的形态结构
蜉蝣目稚虫的鳃具有多种形态 [1],如图2所示。四节蜉属(Baetis sp.)的鳃位于腹部1 - 7节,单片,鳃片呈卵圆形(图2G)。柔裳蜉属(Habrophlebiodes sp.)的鳃位于腹部1 - 7节,大体呈丝状,并从基部开始分裂(图2D)。宽基蜉属(Choroterpes sp.)的鳃7对,第1对丝状,第2 - 7对大体呈片状,后缘分裂为三枚尖突状(图2E)。细蜉属(Caenis sp.)腹部第1节的鳃单枚,细长;第2腹节的鳃背叶扩大,呈四方形(图2K),将腹部后几节的鳃遮盖住,形成鳃盖的结构;第3 - 6腹节的鳃,片状,单叶,外缘呈缨毛状(图2J)。
图2 部分蜉蝣目稚虫鳃的形态。
A.古丝蜉属 Siphluriscus sp.;
B - C. 思罗蜉属 Thraulus sp.;
D.柔裳蜉属 Habrophlebiodes sp.;
E.宽基蜉属 Choroterpes sp.;
F.似宽基蜉属Choroterpides sp.;
G.四节蜉属Baetis sp.;H.溪颏蜉属Rhithrogena sp.;
I.刺蜉属Caucasiron sp.;J - K. 细蜉属Caenis sp.
其中,溪颏蜉属鳃位于腹部1 - 7节,每枚鳃分为背腹两个部分,背方的鳃呈片状,膜质;腹方的鳃呈丝状。溪颏蜉属的膜质鳃片一般较大,直径一般能达到2mm甚至更大;第1对和第7对的鳃片进一步扩大,甚至能彼此接触;扩大的鳃片和腹板一同形成一个类似吸盘的结构,能够很好地吸附在基质表面[1, 3]。结合扁平的身体,可以减少水流的冲击,稳定地吸附在石块表面,从而适应流速相对较高的微环境 [3].
图3 溪颏蜉属(Rhithrogena sp.)
鳃膨大形成类似吸盘的结构(周雄冬,2017)
2. 主要类群
根据Barber-James等于2008年的统计,蜉蝣目全世界目前约有42科400余属3000余种,而截止2013年,中国共记录蜉蝣304种,隶属于16科 [1]。其中,四节蜉科(Baetidae),扁蜉科(Heptageniidae)、细蜉科(Caenidae)、蜉蝣科(Ephemeridae)、细裳蜉科(Leptophlebiidae)、小蜉科(Ephemerellidae)、河花蜉科(Potamanthidae)等较为常见。

3. 主要鉴别特征
如上文所述,蜉蝣目稚虫的形态特点具有一致性的部分,但一些蜉蝣目稚虫具有比较特殊的形态,在野外考察时,可以用于快速分类到科。四节蜉科(Baetidae)的稚虫一般较为细长,不同于大多数蜉蝣目稚虫的扁平状,而是类似小鱼的圆柱形,游泳姿态也形似小鱼,鳃简单膜质,通常为椭圆形(图1)。扁蜉科(Heptageniidae)顾名思义,身体各部扁平,头部大而宽,大体呈现前宽后窄,常匍匐于溪流中的各种底质(石块、落叶等)下表面(图4B)。蜉蝣科(Ephemeridae)作为名字与蜉蝣目(Ephemeroptera)名字相似的科,与大部分的蜉蝣形态差异却较大,鳃 7 对位于腹部背面,第 1 对较小,第 2 - 7 对分背腹两叶,且均为双叉状,鳃缘呈缨毛状,在自然情况下,鳃会由前向后有节律地摆动。上颚发达,向前突出,呈明显的齿状(图4C)。弯握蜉属(Drunella sp.)是小蜉科(Ephemerellidae)的一属,最明显的特征为前足腿节明显膨大,且前缘具有7 - 10枚小刺。此外,鳃位于腹部3-7节背板两侧,分背腹两叶,背叶膜质单片,腹叶二叉,每叉又分为许多小叶(图4D)。细蜉科(Caenidae)个体较小,最明显的特征为第2对鳃的背叶扩大,甲状,呈四方形(图2K),覆盖在其他鳃上,左右两鳃在中部相互重叠(图4E)。鲎蜉科(Prosopistomatidae)稚虫是蜉蝣目中比较特化的类群,中胸背板极度延展成胸甲,向前与前胸合并,向后扩展到第 7 腹节的背面,向下方延伸与腹板紧密接合,形成一个较大的空腔,翅芽及6 对鳃全部隐藏在这个空腔中(图4A) [1, 4]。
图4 蜉蝣目稚虫一些比较特殊的形态。
A.鲎蜉科 Prosopistomatidae;
B.扁蜉科Heptageniidae;
C.蜉蝣科 Ephemeridae;
D.弯握蜉属Drunella sp.;E. 细蜉科 Caenidae
(吴素平摄)

除了这些形态较为特殊的类群外,大部分蜉蝣目稚虫分类至科一级乃至属一级,需要结合解剖结构与参考资料[1, 5]来进行分类。以四节蜉属(Baetis sp.)为例,首先需要根据解剖特征将其分类至四节蜉科,再进一步将其分类至四节蜉属。


参考文献:
1. 周长发,苏翠荣,归鸿, 中国蜉蝣概述. 2015, 北京: 科学出版社.
2. 罗娟艳, 蜉蝣亚成虫形态及羽化过程初探. 2017, 南京师范大学.
3. Zhou, X.,Z. Wang,M. Xu,W. Liu等, Stream power as a predictor of aquatic macroinvertebrate assemblages in the Yarlung Tsangpo River Basin (Tibetan Plateau). Hydrobiologia, 2017. 797(1): p. 215-230.
4. 段学花,王兆印,徐梦珍, 底栖动物与河流生态评价. 2010: 清华大学出版社.
5. Morse, J.C.,L.F. Yang,L.X. Tian, Aquatic Insects of China Useful for Monitoring Water Quality. 1994, Nanjing: Hohai University Press.

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