昆蟲是生生不息的自然界中重要的一員,它們種類繁多、體形多樣,生活在大自然的每一個角落。昆蟲是雌雄異體的動物,它們通過兩性交配來完成傳宗接代的任務,但在種類繁多的昆蟲綱裏,還有若幹種特殊的生殖方法,這些生殖方法反應了不同的適應方式。
兩性生殖
昆蟲的絕大多數種類實現傳宗接代是進行兩性生殖。兩性生殖即經過雌雄交配後,雄性個體產生的精子與雌性個體產生的卵結合後,經過正常發育成新個體。昆蟲兩性生殖的特點是:卵接受了精子以後,卵核進行成熟分裂(減數分裂),而雄蟲在排精時精子已經減數分裂。這同別的生殖方式的分化有密切關係。
孤雌生殖
孤雌生殖即卵不經過受精就能發育成新個體,這種現象在昆蟲中並不少見。昆蟲的孤雌生殖大致可分為三種類型:1偶發性的孤雌生殖。偶發性的孤雌生殖即昆蟲在正常情況下進行兩性生殖,但偶爾可能出現不受精卵發育成新個體的現象。如人們較熟悉的家蠶,就能進行偶發性的孤雌生殖。
2經常性的孤雌生殖。例如在膜翅目昆蟲(如蜜蜂)中,雌蜂在排卵的時候並非所有的卵都是受精的。在這種情況下,受精卵發育成雌蜂,非受精卵發育成雄蜂,因為很多膜翅目昆蟲(包括蜜蜂)的雌蟲,其染色體為雙倍體,而雄蟲則是單倍體。雄蟲形成精子時是不經過減數分裂的,當精子同經減數分裂的卵核結合時就成了雙倍體,所以就都發育成雌蟲。還有一些經常孤雌生殖的昆蟲,在自然情況下雄蟲極少,有的甚至雄蟲還沒有被發現過。這些種類的生殖完全或幾乎完全通過孤雌生殖。例如一些葉蜂、癭蜂(沒食子蜂)、小蜂、竹節蟲、粉虱、介殼蟲、薊馬、蓑蛾等,都是孤雌生殖的昆蟲。
3周期性的孤雌生殖。即孤雌生殖和兩性生殖隨季節的變遷而交替進行。蚜蟲就是周期性孤雌生殖的一個例子。許多蚜蟲隻在冬季將要來臨的時候才產生雄蚜,進行雌雄交配,生產受精卵越冬;而春季到秋季的十餘代都以孤雌生殖繁殖後代,在這段時期幾乎完全沒有雄蚜。蚜蟲在孤雌生殖時(產性蚜時除外),它的後代都是雌的,經兩性交配後產的卵到第二年也都發育成雌蚜,唯有產性蚜時才出現雄蚜。
孤雌生殖對昆蟲的廣泛分布和繁衍起著重要的作用,因為即使隻有一個雌蟲被偶然帶到新的地區,就有可能在這一地區繁殖起來。當遇到不適宜的環境條件而造成昆蟲大量死亡的時候,孤雌生殖的昆蟲也更容易保留它的種群,所以孤雌生殖可以說是昆蟲保護自己、適應環境的有利途徑。
多胚生殖
多胚生殖是指一個卵產生兩個或多個胚胎的生殖方法。膜翅目的一些寄生性蜂類經常采用這種生殖方法,如小蜂科、細蜂科、小繭蜂科、姬蜂科、蜜蜂科等一部分種類,在撚翅目中也有進行多胚生殖的。
多胚生殖的寄生蜂,將卵產在寄主的卵裏,而到寄主幼蟲將成熟化蛹時,才變成成蜂離開寄主。寄生蜂在一個寄主裏可產生1~8個卵不等,一次產卵,可有受精卵可有非受精卵,受精卵發育成雌蜂,非受精卵發育成雄蜂。這些多胚生殖的蜂卵在成熟分裂時極體均不消失,而是集中在卵的一端,繼續分裂,逐漸發展成為包在胚胎外的滋養羊膜。胚胎通過滋養羊膜直接從寄主體內吸取它所需要的營養物,所以滋養羊膜也被稱為營養膜。經成熟分裂後的卵核位於卵的後端——與極體相對的一端。隨著一次又一次的分裂,卵的後端就膨大起來。隻分裂一次的,以後就產生兩個胚胎,但就已知的種類看,分裂一次的是極少的,大多要經多次分裂,多者可產生1600~1800個子核,以後每個子核形成一個胚胎,發生胚胎的多少決定於寄主的承受能力。多胚生殖可以看做是對活物寄生的一種適應,因為這些寄生性昆蟲常常不是所有的個體都能找到相應的寄主,多胚生殖可以保證一旦找到寄主就能產生較多的後代。
胎生與幼體生殖
昆蟲的絕大多數是進行卵生的,但也有一些是胎生或幼體生殖。
胎生即昆蟲從母體直接生產出幼蟲或若蟲的生殖方法,幼體生殖即昆蟲在母體尚未達到成蟲階段,還處於幼蟲期就進行生殖的生殖方式。凡進行幼體生殖的昆蟲,產出的都不是卵,而是幼蟲,所以幼體生殖可以認為是胎生的一種形式。既然幼體生殖的母體都沒發育到成蟲階段,當然也談不到兩性交配,所以幼體生殖又可看成是孤雌生殖的一種類型。
胎生可以說是對卵的保護的一種適應,而且由於缺乏獨立的卵期,所以昆蟲完成一個生命周期所需的時間也比較短。幼體生殖同時也都是孤雌生殖,所以也是昆蟲的廣泛分布和在不利環境條件下保持種群生存的適應。