上海地区蚊子头部形态显微观察

作者: 杨珺;周中梁

照片一

1.问题的由来

蚊子是常见的害虫,能传染乙型脑炎、疟疾等多种疾病,危害人体健康。蚊子通过吸取生病人畜的血传染给健康人的方式传播病毒。它是利用什么样的口器刺入人体肌肤,从而达到吸血的目的呢?蚊子虽小,但反应敏捷,很难拍打到它,这又是为何呢?真想把这些问题探究个清楚明白。当我得知杨浦区青少年科普活动基地之一——二军医大校内有先进的扫描电子显微镜可以对蚊子头部形态进行细致观察时,真是高兴万分。在军医教授伯伯指导下,我终于实现了这个宿愿。

2.采取的方法与过程

我用纱布自制捕捉蚊子的小型捕虫网。在秋季蚊子成群飞舞的时候,捕捉了蚊子若干只。

小心地用镊子夹住蚊子的翅膀,把蚊子从网中取出,然后用双面胶纸把它小心地粘在扫描电子显微镜的观察铜台上,并放置在培养皿中约一个星期。这样被观察的蚊子就会自然死亡并且干燥了。

一星期后,把蚊子小心地从双面胶纸上取下来,再用电子显微镜专用的碳粉导电胶把它粘在扫描电子显微镜的铜台上。为了得到更好的观察效果,我把蚊子标本放在真空镀膜仪中,在蚊子的身上喷镀了一层薄薄的金膜。我要观察的蚊子样品就这样做好了。

在技术员叔叔的帮助下,我把蚊子样品放入扫描电子显微镜并开始观察。调节好放大倍数,按下自动聚焦键,蚊子的形态就清楚的出现在显示屏上,我选择了感兴趣的部分,按下自动拍摄键,就能拍下清晰的被放大的蚊子形态照片。

3.所得的结论

①在扫描电子显微镜下,我捕捉、自制的蚊子样品现出了它的真面目(见照片一)。观察结果:在扫描电子显微镜放大40倍时,观察到的蚊子全貌。

②对蚊子头部进一步放大至100倍并仔细观察(照片二)。观察结果:照片二显示了蚊子头部、口器及前肢。可以发现蚊子有一双亮晶晶的单眼,单眼中间有黑黑的眼珠。在单眼的后面有一片复眼,排列整齐紧密。仔细观察便会发现:复眼呈球形或六棱形晶体状。蚊子头顶有小孔和触毛,口器长长像麦穗状。前肢上有许多毛鳞。

③对蚊子口器前端进一步放大(照片三右侧方框部位放大300倍后,显示在照片三左侧)进行观察。观察结果:蚊子的口器长长的犹如宝剑,口器前端像剑尖一样非常锋利。观察发现蚊子吸吮口器外壁外观似麦穗,长满倒刺。

4.观察后的认识

①观察后发现:蚊子的眼睛并不是像一般科普书中介绍:昆虫都有一对复眼。蚊子的眼睛是由一对单眼和一片复眼组成(照片二)。由于它有那么多小眼睛,所以蚊子视野非常开阔,而且对光的变化有很强的敏感性,难怪人们很难捕捉和拍打到它们了。

②观察后发现:蚊子的主要进食工具是头部用于吸血的针刺状的嘴。从放大后的照片上可以看到(照片三),蚊子的针刺又细又尖,难怪它能悄悄地刺入皮肤而不被人们所发现。更有趣的是,我发现在蚊子嘴部的针刺表面有许多麦芒样的倒毛,我就这个观察结果询问了医学教授,他们认为:至今中外研究上还未见有报道。我分析:蚊子针刺状嘴的表面麦芒样倒毛可能具有这样的功能,当蚊子嘴刺入皮肤后,倒毛张开,吸血时针刺就不易从皮肤内滑出;一旦有动静,倒毛收缩,针刺就能很快拔出,蚊子振翅逃跑。

③根据观察发现的蚊子针刺嘴上倒毛,至今未见中外研究报道,我这一发现具有开创性,对进一步研究蚊子口器提供了有效的依据。

④我把扫描电子显微镜观察后拍下的照片,拿给同学们观看,大家对此表现了极大的兴趣。

*上海地区的蚊子种类主要有:伊蚊、库蚊、按蚊和三带掾库蚊等。上述四种蚊子都会传染乙型脑炎,其中以三带掾库蚊最为重要。疟疾主要由按蚊传染。

照片二

照片三