昆虫水下呼吸法：八仙过海，各显神通

黄晓东

地球上的昆虫，都是大自然的杰作，它们本领不一，但是不论是什么昆虫，都需要呼吸空气。陆地上的昆虫，呼吸空气并没有什么难度：在换气运动的作用下，空气由气门（相当于鼻孔）进入昆虫的气管系统，再进入微气管，由微气管输送新鲜空气到身体的各个组织。但是，有些昆虫幼年时生活在水中，有的终生不离水，它们就进化出了五花八门的水下呼吸法。

保命的呼吸管

你知道蚊子的幼虫叫什么吗？小蚊子，当然不是！叫孑孓（jié jué）。在水边，尤其是在死水潭边，常能看见孑孓乱窜的身影。其实，蚊子的幼虫时期非常短暂，只有十几天。在这短短的十几天内，它们是如何在水下呼吸的呢？原来，维持孑孓正常呼吸的法宝是其尾部末端的呼吸管。孑孓倒立在水面，将呼吸管伸到水面上，直接呼吸空气。如果在水面上滴上油，油滴一旦黏在孑孓呼吸管的细毛上，孑孓就无法打开呼吸管了，很可能会窒息而亡。

还有一种叫蝎蝽（xiē chūn）的昆虫（也叫水螳螂），它的呼吸方式和孑孓如出一辙，蝎蝽的腹部末端有根细长的呼吸管，攀附在水生植物上，呼吸的时候倒挂于水面，呼吸空气。

盗吸空气的小偷

有些昆虫的幼虫和蛹生活在极度缺氧的水底淤泥里，为了生存，它们的气门进化成了尖刺状。尖刺的用场，就是刺破水生植物的根或茎，从而吸收植物体内携带的氧气。比如稻水象甲，它主要祸害的对象是水稻。

稻水象甲幼虫腹部末端延伸所形成的刺可以刺破水稻的根茎。小时候，它跟水稻抢空气，长大以后，还会蚕食水稻叶片，对水稻造成危害。

我有鳃，但我不是鱼

还有一些昆虫（如蜉蝣、蜻蜓和石蚕蛾的幼虫），它们是靠气管鳃在水中呼吸的。气管鳃是一种中空、壁薄的丝状或片状结构。这种结构可以分布在水生昆虫的头、胸、腹的任何部位。有的昆虫幼虫的身上分布的气管鳃有500多个。在水中，长有气管鳃的昆虫会摆动鳃瓣，让水流动并吸取水中的氧气。在缺氧的水里，鳃瓣的摆动频率会加快。

蜻蜓幼虫的气管鳃分布在体内的直肠处，通过收缩腹部，让水进入体内，气管鳃就可以吸收水中的氧气了。为了保证充足的氧气供应，蜻蜓幼虫每次收腹，都会让85%的水分得到更新。每次更新的过程，也是清洗直肠内的鳃的过程，这有利于蜻蜓保持鳃的清洁，便于氧气的吸收。

所有水生昆虫都具备一项技能——用体壁进行呼吸。呼吸时，昆虫能通过体壁，将水中的氧气直接在昆虫体内进行气体交换，这种气体交换包括了氧气的吸收和二氧化碳的排出。

冬季时，昆虫活动较少，新陈代谢水平低，只要用体壁呼吸就可以维持生命。夏天到了，昆虫的生命活动比较活跃，就需要采取体壁呼吸与诸如气管鳃之类的其他呼吸方式并用的举措。