昆虫世界与人类社会(二).ppt
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1、昆虫世界与人类社会昆虫世界与人类社会(二二)第三章第三章昆虫资源及其开发利用昆虫资源及其开发利用昆虫资料的利用现状昆虫资料的利用现状目前昆虫资源的利用范围较窄,主要局限在虫体、目前昆虫资源的利用范围较窄,主要局限在虫体、虫产品和虫行为三个方面。虫产品和虫行为三个方面。虫体虫体:即昆虫身体物质的利用。如几丁质、:即昆虫身体物质的利用。如几丁质、体内蛋白质等。体内蛋白质等。虫产品虫产品:指昆虫的代谢产物:指昆虫的代谢产物蜂蜜、蜂蜡、蜂毒、蜂蜜、蜂蜡、蜂毒、紫胶、虫白蜡、五倍子、蚕丝及昆虫色紫胶、虫白蜡、五倍子、蚕丝及昆虫色素,具有极高的利用价值。素,具有极高的利用价值。虫行为虫行为:主要是利用昆虫
2、的生物学及生态学特性,:主要是利用昆虫的生物学及生态学特性,如授粉昆虫、天敌昆虫、环境保护昆虫的如授粉昆虫、天敌昆虫、环境保护昆虫的利用。利用。昆虫世界没有绝对的昆虫世界没有绝对的“益虫益虫”与与“害虫害虫”例子:例子:重要的卫生昆虫重要的卫生昆虫:传播各种疾病传播各种疾病.1、蝇类、蝇类幼虫蛋白质丰富,无菌苍蝇,提取纯蛋白幼虫蛋白质丰富,无菌苍蝇,提取纯蛋白粉粉绿色食品绿色食品粪食性和腐食性的蝇类幼虫,与微生物一起分解各粪食性和腐食性的蝇类幼虫,与微生物一起分解各类有机废物,对净化环境起着重要作用。类有机废物,对净化环境起着重要作用。食药兼用昆虫食药兼用昆虫2、龙虱、桂花蝉、龙虱、桂花蝉捕食
3、鱼苗,为养殖鱼类的害虫捕食鱼苗,为养殖鱼类的害虫第一节第一节为工业提供原料的昆虫为工业提供原料的昆虫一、仿生学一、仿生学昆虫的形态构造与行为在科学技术昆虫的形态构造与行为在科学技术和工业上的应用和工业上的应用1、飞机对地速度表的研制、飞机对地速度表的研制依据象虫能在飞行依据象虫能在飞行中根据复眼对周围物体的观察以确定其自身的飞行中根据复眼对周围物体的观察以确定其自身的飞行速度;速度;2、飞机导航的偏光天文罗盘、飞机导航的偏光天文罗盘根据蜜蜂的导航根据蜜蜂的导航本领制成。本领制成。蜜蜂是具有太阳罗盘和生物钟的典型代表,以太阳蜜蜂是具有太阳罗盘和生物钟的典型代表,以太阳来确定其飞行方向,并能对太阳
4、方位的变化进行时来确定其飞行方向,并能对太阳方位的变化进行时间校正。间校正。偏光天文罗盘偏光天文罗盘仿生学家们从蚂蚁、蜜蜂等动物利用偏振仿生学家们从蚂蚁、蜜蜂等动物利用偏振光定向的本领中得到启发,制成了用于航光定向的本领中得到启发,制成了用于航海和航空的偏光天文罗盘。使用这种罗盘,海和航空的偏光天文罗盘。使用这种罗盘,即使飞机在磁罗盘失灵的南、北极上空,即使飞机在磁罗盘失灵的南、北极上空,依然能准确地定向飞行依然能准确地定向飞行.从蜜蜂到偏光天文罗盘从蜜蜂到偏光天文罗盘 偏光天文罗盘是科学家从蜜蜂等动物利用偏振光定向偏光天文罗盘是科学家从蜜蜂等动物利用偏振光定向的本领中得到启发制成的用于航空和
5、航海的一种定向仪的本领中得到启发制成的用于航空和航海的一种定向仪器。器。偏振光是指只在某个方向上振动或者某个方向的振偏振光是指只在某个方向上振动或者某个方向的振动占优势的光。太阳光本身并不是偏振光,但当它穿过动占优势的光。太阳光本身并不是偏振光,但当它穿过大气层,受到大气分子或尘埃等颗粒的散射后,便变成大气层,受到大气分子或尘埃等颗粒的散射后,便变成了偏振光。天空中任何一点偏振光的方向都垂直于由太了偏振光。天空中任何一点偏振光的方向都垂直于由太阳、观察者和这一点所组成的平面。因此,根据天空偏阳、观察者和这一点所组成的平面。因此,根据天空偏振光的图形,就可以确定太阳的位置。振光的图形,就可以确定
6、太阳的位置。在过去很长一段时间里,人们一直不知道天空偏振在过去很长一段时间里,人们一直不知道天空偏振光有什么用处。可是蚂蚁和蜜蜂等动物就懂得用天空偏光有什么用处。可是蚂蚁和蜜蜂等动物就懂得用天空偏振光来导航。振光来导航。蜜蜂的偏光导航仪是在头部的复眼中。它的复眼蜜蜂的偏光导航仪是在头部的复眼中。它的复眼是由是由6300只小眼组成的,每只小眼里有只小眼组成的,每只小眼里有8个作辐个作辐射状排列的感光细胞,蜜蜂就是靠这些小眼来感受射状排列的感光细胞,蜜蜂就是靠这些小眼来感受天空偏振光的。科学家按照蜜蜂小眼的构造,制成天空偏振光的。科学家按照蜜蜂小眼的构造,制成了了8角形的人造蜂眼,用它来观察天空。
7、果然,天角形的人造蜂眼,用它来观察天空。果然,天空的每一个区域都有特有的偏振光图形,由此,科空的每一个区域都有特有的偏振光图形,由此,科学家也揭开了蜜蜂飞行的一些奥秘。学家也揭开了蜜蜂飞行的一些奥秘。经过不懈的努力,仿生学家们从蚂蚁、蜜蜂等经过不懈的努力,仿生学家们从蚂蚁、蜜蜂等动物利用偏振光定向的本领中得到启发,制成了用动物利用偏振光定向的本领中得到启发,制成了用于航海和航空的偏光天文罗盘。使用这种罗盘,即于航海和航空的偏光天文罗盘。使用这种罗盘,即使飞机在磁罗盘失灵的南、北极上空,依然能准确使飞机在磁罗盘失灵的南、北极上空,依然能准确地定向飞行。地定向飞行。蜜蜂营巢的技术精勘,借用六角形样
8、式巢房造就各蜜蜂营巢的技术精勘,借用六角形样式巢房造就各类建筑物,省料、牢固、所占空间最小。类建筑物,省料、牢固、所占空间最小。达尔文曾经说:达尔文曾经说:“观察蜂巢的结构而不称赞者,是观察蜂巢的结构而不称赞者,是糊涂虫。糊涂虫。”在建筑专家眼里,蜂巢也堪称一项杰作。在建筑专家眼里,蜂巢也堪称一项杰作。蜂巢是由许多正六边形的中空柱连结而成的,底部蜂巢是由许多正六边形的中空柱连结而成的,底部是由三个全等的菱形面组成,菱面内角为别为是由三个全等的菱形面组成,菱面内角为别为70。32、109。28。这种建筑方法与数学家们的计。这种建筑方法与数学家们的计算结果不谋而合。算结果不谋而合。用最少的原料,建
9、筑最大的用最少的原料,建筑最大的空间。空间。马蜂巢的构造马蜂巢的构造马蜂巢马蜂巢寻找建材的马蜂寻找建材的马蜂3、苍蝇的复眼有、苍蝇的复眼有4000多个小眼组多个小眼组成成“蜂巢型结构蜂巢型结构”,人类模仿这种结,人类模仿这种结构研制出一种叫构研制出一种叫“蝇眼蝇眼”照相机照相机,一,一次能拍次能拍1329张照张照片,分辨率达片,分辨率达4000条线条线/cm。丽蝇丽蝇蝇眼照相机蝇眼照相机每只小眼能独立成像,并能迅速地分辨物体的形每只小眼能独立成像,并能迅速地分辨物体的形状和大小。科学家模仿苍蝇的复眼,制成了状和大小。科学家模仿苍蝇的复眼,制成了“蝇蝇眼眼”照相机。这种照相机的镜头由照相机。这种
10、照相机的镜头由1329块小透块小透镜组成。它还可以拍摄电影的特技画面,使电影镜组成。它还可以拍摄电影的特技画面,使电影产生神奇的效果。昆虫的复眼是由千万个小眼组产生神奇的效果。昆虫的复眼是由千万个小眼组成的,由于小眼之间的相互抑制,使眼具有突出成的,由于小眼之间的相互抑制,使眼具有突出影像的边框、增大清晰度的功能。人们仿效苍蝇影像的边框、增大清晰度的功能。人们仿效苍蝇腹眼中小眼的蜂窝型结构制成了用于科研的腹眼中小眼的蜂窝型结构制成了用于科研的“蝇蝇眼照相机眼照相机”,一次就能拍摄,一次就能拍摄1329张照片,张照片,其分其分辨率达辨率达4千条线。千条线。4、苍蝇的嗅觉灵敏而快速,能把气味物质、
11、苍蝇的嗅觉灵敏而快速,能把气味物质的刺激立即转变成神经脉冲,人们模仿这一的刺激立即转变成神经脉冲,人们模仿这一原理研制成灵敏度很高的原理研制成灵敏度很高的小型气体分析仪小型气体分析仪,用来分析飞船座舱中的气体。用来分析飞船座舱中的气体。5、双翅目昆虫的后翅特化为平衡棒,是天、双翅目昆虫的后翅特化为平衡棒,是天然的导航器官,仿此制成然的导航器官,仿此制成振动陀螺仪振动陀螺仪。苍蝇与小型气体分析仪苍蝇与小型气体分析仪 科学家们注意到,苍蝇有着惊人科学家们注意到,苍蝇有着惊人的嗅觉。它们能发现远方的气味,的嗅觉。它们能发现远方的气味,哪怕那气味是微乎其微的。科学哪怕那气味是微乎其微的。科学家们从苍蝇
12、嗅觉器官得到了启发,家们从苍蝇嗅觉器官得到了启发,他们利用苍蝇嗅觉灵敏、快速的他们利用苍蝇嗅觉灵敏、快速的特性,仿制出了十分灵敏的小型特性,仿制出了十分灵敏的小型气体分析仪。这种仪器现已安装气体分析仪。这种仪器现已安装在航天飞船的座舱内,为揭示宇在航天飞船的座舱内,为揭示宇宙的奥秘而工作。小型气体分析宙的奥秘而工作。小型气体分析仪也可用来测量潜水艇和矿井里仪也可用来测量潜水艇和矿井里的有毒气体,以便及时发出警报。的有毒气体,以便及时发出警报。最适合测量热处理炉及植最适合测量热处理炉及植物栽培物栽培化学分析等领域化学分析等领域的的CO、CO2、CH4、O2气体浓度。气体浓度。由苍蝇后翅(特化为平
13、衡棒)仿生得来。由苍蝇后翅(特化为平衡棒)仿生得来。目前在现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的目前在现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。振动陀螺仪振动陀螺仪6、模仿蝴蝶翅的鳞片,为人造地球卫生设、模仿蝴蝶翅的鳞片,为人造地球卫生设计出一种自动控温系统,解决了航天的一大计出一种自动控温系统,解决了航天的一大难题。难题。7、仿照蚁群在搬动物体时使用通讯方法设、仿照蚁群在搬动物体时使用通讯方法设计移动重物的机器
14、人。计移动重物的机器人。8、装甲车的履带是依据蝶蛾类幼虫的爬行、装甲车的履带是依据蝶蛾类幼虫的爬行方式制成的。方式制成的。二、昆虫产品为重要的工业原料二、昆虫产品为重要的工业原料1、绢丝昆虫、绢丝昆虫老熟幼虫能吐丝结茧的昆虫。老熟幼虫能吐丝结茧的昆虫。全世界约有全世界约有400-500种,用于商品性生产的仅种,用于商品性生产的仅10种种左右。左右。(1)桑蚕桑蚕鳞翅目蚕蛾科鳞翅目蚕蛾科我国我国:养蚕历史最悠久养蚕历史最悠久,养蚕业发达养蚕业发达.4700年历史年历史.蚕丝出口大国蚕丝出口大国.目前:亚、非、欧、美及大洋洲约目前:亚、非、欧、美及大洋洲约40多个国家和地多个国家和地区都在饲养家蚕
15、,年产茧量约区都在饲养家蚕,年产茧量约40万吨,产丝约万吨,产丝约5万吨,万吨,而我国产茧量占世界而我国产茧量占世界65%以上,生丝出口占国际市以上,生丝出口占国际市场场90%以上,是丝绸出口一大国,年创汇以上,是丝绸出口一大国,年创汇30亿美元。亿美元。其次是日本、俄罗斯、印度、韩国等国家。其次是日本、俄罗斯、印度、韩国等国家。我国养蚕业最发达的地区是:四川、浙江、江苏、我国养蚕业最发达的地区是:四川、浙江、江苏、广东四省。近年,山东、广西、江西、湖北、陕西广东四省。近年,山东、广西、江西、湖北、陕西等桑蚕养殖业发展也较快。等桑蚕养殖业发展也较快。广东的珠江三角洲的南海、番禺、顺德养蚕业有悠
16、广东的珠江三角洲的南海、番禺、顺德养蚕业有悠久的历史,是著名的茧丝产区,并形成独特的久的历史,是著名的茧丝产区,并形成独特的蔗田、蔗田、桑基、鱼塘的农业生态模式桑基、鱼塘的农业生态模式。目前广东的养蚕业向粤北、粤东、粤西转移,目前目前广东的养蚕业向粤北、粤东、粤西转移,目前阳春市排第一阳春市排第一2005年被命名为年被命名为“中国蚕桑之中国蚕桑之乡乡”。蚕丝是养蚕业的主要产品。蚕丝是养蚕业的主要产品。副产品副产品蚕蛹、僵蚕、蚕沙、雄蚕蛾等。蚕蛹、僵蚕、蚕沙、雄蚕蛾等。主要用于食用及药用,作为滋补佳品。主要用于食用及药用,作为滋补佳品。目前利用这些副产品经提取和加工,开发出近目前利用这些副产品经
17、提取和加工,开发出近100多种产品,其应用范围涉及食品、医药、化工多种产品,其应用范围涉及食品、医药、化工等多个领域,尤其是作为高蛋白滋补保健食品。等多个领域,尤其是作为高蛋白滋补保健食品。成虫成虫卵卵幼虫幼虫茧茧蛹蛹家蚕(桑蚕家蚕(桑蚕)利用价值利用价值主产品主产品蚕丝蚕丝副产品:副产品:1、雄蛾、雄蛾目前已有的产品为雄蛾口服液、蛾公目前已有的产品为雄蛾口服液、蛾公酒、蚕蛾补丸、龙蛾丸等。酒、蚕蛾补丸、龙蛾丸等。还有以蚕蛾为原料制成还有以蚕蛾为原料制成“肾肝宁肾肝宁”(天虫素)治疗(天虫素)治疗肾炎、肝炎等。肾炎、肝炎等。主要作用:具有补肝益智、壮阳涩精之功效。主要作用:具有补肝益智、壮阳涩
18、精之功效。2、蚕蛹、蚕蛹营养价值很高。营养价值很高。干品:脂肪含量干品:脂肪含量30%,蛋白,蛋白质质60%,含有人体,含有人体必需的必需的8种氨基酸,蛋白质主种氨基酸,蛋白质主要为球蛋白,易被人体吸收,要为球蛋白,易被人体吸收,而胆固醇含量极低,并含有丰而胆固醇含量极低,并含有丰富的铁、锌等微量元素。富的铁、锌等微量元素。食用蚕蛹对高胆固醇和慢性肝食用蚕蛹对高胆固醇和慢性肝炎、糖尿病患者及营养不良者,炎、糖尿病患者及营养不良者,具有较好的疗效。具有较好的疗效。食用蚕蛹食用蚕蛹蚕蛹蚕蛹蛹含蛋白质、脂肪油,蛹含蛋白质、脂肪油,其中主要成分是其中主要成分是不饱不饱和脂肪酸和脂肪酸、甘油醋,、甘油醋
19、,少量卵磷脂、淄醇、少量卵磷脂、淄醇、脂溶性维生素脂溶性维生素等。等。3、幼虫、幼虫以以5龄蚕为主要原料制成龄蚕为主要原料制成“五龄丸五龄丸”,用,用于治疗肝炎。于治疗肝炎。4、卵及卵壳、卵及卵壳卵卵原蚕子,可治难产、热淋等症。原蚕子,可治难产、热淋等症。卵壳卵壳蚕退纸,具止血凉血、解毒止痢蚕退纸,具止血凉血、解毒止痢之功,治血风痛、喉风、牙痛等。之功,治血风痛、喉风、牙痛等。5、蚕蜕、蚕蜕即幼虫脱的皮。即幼虫脱的皮。作用:止血凉血、祛风解毒功能,治吐血、作用:止血凉血、祛风解毒功能,治吐血、便血、崩漏、带下、痢疾、口疮等症。便血、崩漏、带下、痢疾、口疮等症。6、蚕茧、蚕茧通常指桑蚕茧。桑蚕蛹
20、期的囊形保通常指桑蚕茧。桑蚕蛹期的囊形保护层,内含蛹体。保护层包括护层,内含蛹体。保护层包括茧衣、茧层和蛹衬等部分。茧茧衣、茧层和蛹衬等部分。茧层可以缫丝,茧衣及缫制后的层可以缫丝,茧衣及缫制后的废丝可作丝棉和绢纺原料。废丝可作丝棉和绢纺原料。蛹含丰富的蛋白质和维生素蛹含丰富的蛋白质和维生素B,可,可用于制药及提取蛹油,并可作用于制药及提取蛹油,并可作鱼及家畜的饲料。鱼及家畜的饲料。作用:具止血、止渴、止吐、消痛、作用:具止血、止渴、止吐、消痛、敛疮等功能。敛疮等功能。7、蚕粪、蚕粪即蚕沙。即蚕沙。用作鱼饲料、肥料外,具祛风燥湿、镇痛用作鱼饲料、肥料外,具祛风燥湿、镇痛止痒功能。止痒功能。蚕砂
21、蚕砂(蚕屎蚕屎)含有机物,其中有蛋白质含有机物,其中有蛋白质及叶绿素,并含植物生长及叶绿素,并含植物生长激素及组氨酸。日光照射激素及组氨酸。日光照射后的蚕砂,小鸡食后有钙后的蚕砂,小鸡食后有钙化骨胳的功效,或系其所化骨胳的功效,或系其所含维生素含维生素D前级物质属于前级物质属于2、1二氢化钙醇之故。以干二氢化钙醇之故。以干燥、色黑、坚实、均匀、燥、色黑、坚实、均匀、无杂质者为佳。主产浙江、无杂质者为佳。主产浙江、四川、河南、江苏、湖南、四川、河南、江苏、湖南、云南、广东、安徽、甘肃、云南、广东、安徽、甘肃、湖北、山东、辽宁等地。湖北、山东、辽宁等地。8、僵蚕及僵蛹、僵蚕及僵蛹是家蚕幼虫和蛹被白
22、僵菌感染后致死的干是家蚕幼虫和蛹被白僵菌感染后致死的干燥虫体,是一种常用的中药。燥虫体,是一种常用的中药。作用:祛风化痰、散结、通经止痛作用。作用:祛风化痰、散结、通经止痛作用。治中风失音、喉痹、痰热结核、齿痛、小治中风失音、喉痹、痰热结核、齿痛、小儿惊厥、风疮等症。儿惊厥、风疮等症。僵蚕僵蚕为动物蚕蛾科昆虫蚕为动物蚕蛾科昆虫蚕蛾蛾BonbyxmoriL.的幼虫感染淡色丝菌的幼虫感染淡色丝菌科白僵菌科白僵菌Veauveriabassiana(Bals.)Vuill.僵死的全虫体。僵死的全虫体。产于陕西、江苏、浙产于陕西、江苏、浙江、广东、广西、四江、广东、广西、四川等地。川等地。僵蛹僵蛹为蚕蛹
23、经白僵菌发酵为蚕蛹经白僵菌发酵的制成品。的制成品。(2)柞蚕柞蚕分类地位分类地位:鳞翅目大蚕蛾科鳞翅目大蚕蛾科柞蚕生产发源地:山东胶东一带柞蚕生产发源地:山东胶东一带柞蚕是我国的特产。柞蚕是我国的特产。柞蚕丝的利用有柞蚕丝的利用有2000多年的历史,产量占世界的多年的历史,产量占世界的90%以上。以上。我国三大柞蚕产区:山东(占我国三大柞蚕产区:山东(占6%)、辽宁(占)、辽宁(占75%)、河南(占)、河南(占10%)。)。朝鲜、日本、印度等国少量生产。朝鲜、日本、印度等国少量生产。经济价值和饲养规模仅次于家蚕。经济价值和饲养规模仅次于家蚕。在东北、山东一年可放养二次,分春蚕和秋蚕。在东北、山
24、东一年可放养二次,分春蚕和秋蚕。在河南以南各省一年只养一次春蚕。在河南以南各省一年只养一次春蚕。柞蚕丝的特点:拉力强、耐酸、耐碱、耐高温和绝柞蚕丝的特点:拉力强、耐酸、耐碱、耐高温和绝缘性好。缘性好。用途:主要是作纺织、化工、电力、国防等的重要原用途:主要是作纺织、化工、电力、国防等的重要原料。料。柞蚕丝绸:大宗的出口商品,在国际上有很高的声誉。柞蚕丝绸:大宗的出口商品,在国际上有很高的声誉。柞蚕蛹:极富营养价值的滋补保健食品;柞蚕蛹:极富营养价值的滋补保健食品;目前市场上的产品:主要以雄蚕蛾作原料生目前市场上的产品:主要以雄蚕蛾作原料生产的保健品有:延生护宝液、龙燕春酊剂、产的保健品有:延生
25、护宝液、龙燕春酊剂、蛾公酒等。蛾公酒等。柞蚕柞蚕成虫成虫卵卵蛹蛹茧茧幼虫幼虫利用价值利用价值(1)食用)食用以柞蚕蛹为主。干体粗蛋白含量为以柞蚕蛹为主。干体粗蛋白含量为55.1%,人体,人体必需的氨基酸含量高,营养价值可与肉、蛋、鱼等必需的氨基酸含量高,营养价值可与肉、蛋、鱼等相媲美,属于高蛋白低脂肪食品。相媲美,属于高蛋白低脂肪食品。我国的辽宁、山东专门生产柞蚕蛹,供食用。我国的辽宁、山东专门生产柞蚕蛹,供食用。(2)药用价值)药用价值柞蚕蛹:对患以心血管病、动脉硬化、肝炎、肾炎柞蚕蛹:对患以心血管病、动脉硬化、肝炎、肾炎及糖尿病等有一定疗效;对幼儿缺铁、钙及糖尿病等有一定疗效;对幼儿缺铁、
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