屁步甲属

步甲科的一个属

屁步甲属

屁步甲属(拉丁学名:Pheropsophus),是步甲科昆虫的一个属。其科学分类为动物界-节肢动物门-昆虫纲-鞘翅目-步甲科-屁步甲属。[1]截至2025年4月,在EOL中收录其包含144个物种。[5]屁步甲属的学名“Pheropsophus”,由索利耶(A.J.J. Solier)在1833年正式进行描述。[1]屁步甲属昆虫体长15.0-20.0mm,体色多为黑色,不少种类具黄色斑纹,足和触角呈黄色或棕黑色。它们的头部较大,额稍隆起,中等大小的眼中有1根眉毛,口须末节为圆柱状。屁步甲属物种的前胸背板长方形,中线略深,基凹不明显;其鞘翅近长方形,侧缘向后略扩展,端部平截,有8条脊状隆起,行距光洁无毛;其腹部雌虫可见7节,雄虫可见8节。屁步甲属物种主要分布于东洋区和大洋洲区,[2]栖息于河岸、沙洲、潮湿地带等多样环境。其中的部分物种成虫夜行,[6]遇敌时,有的喷化学喷雾,有的引发爆炸或放气自卫。食性多为肉食,捕食毛虫、蛆、蜗牛、蛞蝓、线虫及其他小虫,尤喜食蝼蛄及其卵。[3][4]

屁步甲属(拉丁学名:Pheropsophus),是步甲科昆虫的一个属。其科学分类为动物界-节肢动物门-昆虫纲-鞘翅目-步甲科-屁步甲属。[2]截至2025年4月,在EOL[注1]中收录其包含144个物种。[6]

屁步甲属的学名“Pheropsophus”,由索利耶(A.J.J. Solier)在1833年正式进行描述。[2]屁步甲属昆虫体长15.0-20.0mm,体色多为黑色,不少种类具黄色斑纹,足和触角呈黄色或棕黑色。它们的头部较大,额稍隆起,中等大小的眼中有1根眉毛,口须末节为圆柱状。屁步甲属物种的前胸背板长方形,中线略深,基凹不明显;其鞘翅近长方形,侧缘向后略扩展,端部平截,有8条脊状隆起,行距光洁无毛;其腹部雌虫可见7节,雄虫可见8节。屁步甲属物种主要分布于东洋区和大洋洲区,[3]栖息于河岸、沙洲、潮湿地带等多样环境。其中的部分物种成虫夜行,[7]遇敌时,有的喷化学喷雾,有的引发爆炸或放气自卫。食性多为肉食,捕食毛虫、蛆、蜗牛、蛞蝓、线虫及其他小虫,尤喜食蝼蛄及其卵。[4][5]

屁步甲属昆虫兼具多种价值,在生态领域,作为肉食性天敌,能调控农林业害虫种群,维持生态平衡;在科研领域,其线粒体基因组等遗传研究,助力明晰种群遗传、系统发育与分子分类;[8]在应用方面,其部分种类对特定害虫的捕食特性,使其具备生物防治潜力,可减少农药使用,推动可持续害虫治理。[9][10]

命名

屁步甲属的学名“Pheropsophus”,由索利耶(A.J.J. Solier)在1833年发表于《关于德让伯爵(M. le Comte DEJEAN)物种中两属——Brachinus与Aptinus的观察,以及Gyrinus一新种的描述》。——《法国昆虫学会年鉴》(Annales de la Société Entomologique de France),第2卷:459-463页。[11]

根据GBIF英国国家节点类型记录、莫桑比克物种名录、GBIF荷兰国家节点类型记录、iNaturalist、哈佛大学比较动物学博物馆、TreatmentBank、全球生物相互作用数据库、Flickr 群组等的记录,其为原种祖先名。[12]

分类

屁步甲属的科学分类为动物界-节肢动物门-昆虫纲-鞘翅目-步甲科-屁步甲属。[2]截至2025年4月,在EOL[注1]中收录屁步甲属包含144个物种。[6]

赤道屁步甲

学名:Pheropsophus aequinoctialis[7]

属于步甲科屁步甲属的昆虫,原产于中南美部分地区,其成虫夜行,因能喷出防御性化学喷雾而被称为“投弹手甲虫”,该喷雾会对人类造成伤害。它历史上多分布于巴西北部和东北部,如今从中美洲墨西哥(尤卡坦)到南美洲阿根廷(胡胡伊省)都有踪迹,常与蝼蛄共生于河岸、沙洲或淡水旁土壤。其卵白色细长、两端略圆,约13.5天孵化;幼虫经3个龄期,超变态发育,以蝼蛄卵为食,10天发育成熟;蛹为裸蛹,化蛹到成虫约20天;成虫体长15-20毫米,黄至红色,鞘翅有黑斑。雌虫在蝼蛄洞穴附近产卵,幼虫寻卵进食,成虫杂食,具御敌喷雾能力。在原生地它经济意义不大,在北美东南部虽被视为控制蝼蛄的潜在生物手段,但因可能影响本土蝼蛄且成虫携带其他生物,释放存在风险,不过其水生栖息地特性或有避免农药危害水生生物的潜在价值。[7]

成年赤道屁步甲
成年赤道屁步甲

直屁步甲

学名:Pheropsophus verticalis[4]

直屁步甲属于节肢动物门昆虫纲鞘翅目步甲科步甲亚科屁步甲属。步甲科在澳大利亚约有2500种,炮步甲便是其中之一,它分布于澳大利亚东部,主要栖息在未受干扰的河岸和泛滥平原。其体型在1.2-1.8厘米之间,多数为肉食性,成虫在地面或树上捕食幼虫以其他昆虫为食。当受到威胁时,炮步甲会利用尾部的特殊腺体将两种化学物质混合,引发爆炸并产生响亮的爆裂声。仅仅是这种声音通常就足以惊吓到潜在的捕食者;如果没有奏效,随之而来的蒸汽嘶嘶声以及从其尾部喷射出的化学物质也能发挥作用。炮步甲在腺体内产生的温度超过100摄氏度,这个腺体就像一个经过特殊强化的爆炸室。在四分钟内,它可以进行多达80次的爆炸喷射。[4]

直屁步甲
直屁步甲

广屁步甲

学名:Pheropsophus occipitalis[13]

广屁步甲体长15.0-19.0毫米,头部黄色且头顶有黑斑,前后黑斑由细黑线相连,触角第1-2节红黄色、其余红棕色;前胸背板深黑色,有哑铃状黑斑底色上的两个侧边黄斑;鞘翅黑色带肩斑;腿部红黄色,后足腿节端部有黑斑。其头部眼睛突出、颈部有明显褶皱,前胸背板无毛、光滑有光泽,前缘内弯,侧缘后三分之一向外分开;鞘翅近平行、向基部变窄,肩斑大且略向后延伸,有窄中带和相连的黄色侧缘与端带,盘区有细毛和窄深条纹。该物种分布于印度(多地有分布且部分为新记录)、斯里兰卡、缅甸、马来西亚印度尼西亚爪哇岛婆罗洲等地)、中国(包括香港、台湾地区)以及日本[13]

广屁步甲
广屁步甲

爪哇屁步甲

学名:Pheropsophus javanus[14]

爪哇屁步甲成虫体长14.5-18.0mm,宽5.5-7.0mm。头部、口器棕黄色,而头顶中央的杯状斑和上颚周缘及端部黑色;前胸背板棕黄色而中部“工”字形斑和侧缘黑色;小盾片和鞘翅黑色,而鞘翅的肩瘤、中部的1个斑纹、侧缘及棱脊端部为棕黄色;体腹面及足棕黄色,而前胸前后缘、侧缘和腹部周缘黑色,腹部中央有时为黑褐色,腿节端部褐色。头顶后部有细网纹,额两侧有纵皱褶。上颚沟端部有1根毛,口须末端钝圆。触角基部2节光亮毛少,3节中部后密被棕黄色毛。前胸背板长大于宽,最宽处在中部前方,侧缘中前部弧形,后部收狭,后缘平直,后角近于直角;盘区光亮有稀疏细横纹。小盾片有中沟,两侧有横纹。鞘翅较短而末端平截,腹端外露。每鞘翅有7条纵棱脊,行距平,密布卧毛状短纵皱。本种外形和斑纹色泽与广屁步甲极相近似,但本种雄虫的阳茎端部狭尖,雌虫的产卵瓣短宽。[15]

爪哇屁步甲
爪哇屁步甲

耶屁步甲

学名:Pheropsophus jessoensis[16]

体长10-19mm,体宽5-7.5mm,头、前胸背板棕黄色;头顶有心形黑斑;小盾片和鞘翅黑色,各鞘翅肩部和中部有1黄色斑;口器棕红色,上颚端部黑色;各鞘翅有7条纵隆脊;体腹面及腿节端部黑色,足的其余部分棕黄色。额两侧有纵皱纹,额沟浅,头后部有网状细纹和稀疏刻点。腹部雌虫可见7节,雄虫可见8节。[16]

耶屁步甲
耶屁步甲

体态特征

体长:15.0-20.0mm。[3]

体色:体黑色,很多种类有黄色的斑。足和触角黄色或棕黑色。[3]

头部:头部大,额稍隆;眼中等大小,有眉毛1根;口须末节呈圆柱状。[3]

前胸背板:呈长方形,中线略深;基凹不显。[3]

鞘翅:近长方形,侧缘向后略扩展,翅端部平截;有8条脊状隆起;行距光洁无毛。[3]

腹板:腹板可见8-9节。[3]

分布范围

主要分布在东洋区和大洋洲区。[3]

活动规律与防御机制

屁步甲属部分物种展现出独特的活动及防御习性。如赤道屁步甲成虫具有夜行性,且能喷射对人类有害的防御性化学喷雾;[7]直屁步甲在面临威胁时,则可利用尾部特殊腺体混合化学物质,引发爆炸并产生响亮爆裂声,四分钟内最多可喷射80次,腺体内温度超100摄氏度[4]而耶屁步甲遭遇敌害时,耶屁步甲能够释放气体用以自卫。[5]

栖息环境偏好

屁步甲属昆虫对栖息环境各有选择。如赤道屁步甲常与蝼蛄共生,多栖息于河岸、沙洲或淡水旁土壤;[7]直屁步甲则主要分布在澳大利亚东部未受干扰的河岸和泛滥平原;[4]耶屁步甲多栖息于潮湿地带及石块下方,在夏秋季节的夜晚活跃,会快速在地面爬行。[5]

食性特征

屁步甲属多数为肉食性昆虫。如直屁步甲成虫会在地面或树上捕食幼虫以其他昆虫为食;[4]赤道屁步甲幼虫则专食蝼蛄卵,成虫则为杂食性,食性呈现多样化;[7]而耶屁步甲成虫对主要农业害虫,特别对地下害虫,如蜗牛、土蚕、蝼蛄、种蝇的幼(若)虫、卵及蛹捕食量均较大,对其它农业害虫也有一定的捕食量。[5]

生长繁殖

以屁步甲属中的赤道屁步甲为代表,其繁殖与生长发育颇具特点。其卵白色细长、两端略圆,约13.5天孵化;幼虫历经3个龄期,通过超变态发育,10天发育成熟;蛹为裸蛹,从化蛹至羽化为成虫约需20天,雌虫偏好于蝼蛄洞穴附近产卵。[7]

生态价值

屁步甲属昆虫多为肉食性,是农林业害虫的重要天敌。如屁步甲属中的广屁步甲,就大量捕食农业害虫,对调控害虫种群数量、维持生态平衡起着重要作用。[8]

科研价值

对屁步甲属昆虫线粒体基因组等遗传信息的研究,有助于深入了解该属昆虫的种群遗传学特征、系统发育关系以及分子分类。如对屁步甲属中的广屁步甲(P. occipitalis)线粒体基因组的研究发现,其基因组长度、基因组成及GC含量等具有特定特征,且通过系统发育分析明确了它与双斑屁步甲(Pheropsophus bimaculatus)和黄斑屁步甲(Pheropsophus sobrinus)等的亲缘关系。这不仅为屁步甲属昆虫的分类提供了分子层面的依据,也为进一步探究该属昆虫在鞘翅目昆虫中的进化地位和演化历史奠定了基础。[8]

应用价值

鉴于屁步甲属昆虫对某些害虫的捕食特性,尤其是像赤道屁步甲(P. aequinoctialis)的幼虫对南美蝼蛄卵的专食性,使其具有作为生物防治剂的潜力。在一些地区,南美蝼蛄对草坪、牧草和蔬菜幼苗造成严重危害,利用赤道屁步甲(P. aequinoctialis)进行生物防治,有望减少化学农药的使用,降低环境污染,实现可持续的农业和园林害虫治理。但在实际应用前,需要对其大规模繁殖技术、田间释放效果以及对非靶标生物的影响等方面进行深入研究和评估。[9][10]

参考资料 16

  1. Bombardier Beetle — earthlife
  2. Pheropsophus Solier, 1833 — catalogue of life
  3. 参考 3
  4. Bombardier Beetle — australian museum
  5. 参考 5
  6. Pheropsophus — eol
  7. A Bombardier Beetle Pheropsophus aequinoctialis (L.) (Insecta: Coleoptera: Carabidae) — askifas
  8. The complete mitochondrial genome of Pheropsophus occipitalis MacLeay, 1825 (Coleoptera: Carabidae) — National Library of Medicine
  9. A Bombardier Beetle Pheropsophus aequinoctialis (L.) (Insecta: Coleoptera: Carabidae) — ResearchGate
  10. Oviposition Behavior of Pheropsophus aequinoctialis L. (Coleoptera: Carabidae): A Natural Enemy of Scapteriscus Mole Crickets (Orthoptera: Gryllotalpidae) — Springer Nature Link
  11. Pheropsophus Solier, 1833 — gbif
  12. Scientific Names — eol
  13. Pheropsophus occipitalis (W.S.MacLeay, 1825) — gbif
  14. Pheropsophus javanus (Dejean, 1825) — gbif
  15. 参考 15
  16. 耶屁步甲 Pheropsophus jessoensis — insectaintegration.com

注释

  1. 即“生命百科全书”,这是一个致力于收集和提供地球上所有生物物种信息的在线资源平台,旨在整合各种生物数据,为科学研究、教育和公众了解生物多样性提供服务。
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