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(五)资源昆虫:生物资源的宝库

昆虫种类繁多,数量庞大,具有许多其他生物所不备的生命现象和生理机能,是一个十分宝贵的尚未开发利用的生物资源库。长期以来,由于昆虫的危害被过度喧染,许多人对昆虫惧而远之,谈虫色变。然而,昆虫却默默无闻地按照人类的意志,在许多方面作出了无私的奉献。随着现代科学技术的发展,昆虫不仅在传统领域,而且将在许多新兴领域为人类作出更大的贡献。

1.纺织工业的奠基者——家蚕

作为资源昆虫,首屈一指的无疑是家蚕,也就是人们爱称的“蚕宝宝”。如同它的名字一样,家蚕现在已经完全被“家畜化”,但是它的祖先和其他昆虫一样,也是野生的。大约在4500多年前,我国古代劳动人民将野生的桑蚕经过品种改良,发展成为今天的家蚕,因此它是历史上最大的改良昆虫。

有关家蚕的身世,有不少神话传说。晋干宝《搜神记》十四卷中有这样一个故事。大意是远古时代有一大人远征,家里仅留下秀女一人及公马一匹。女儿与马相依为命,白天勤耕,夜晚思父。有一天秀女与马儿开玩笑说,若你能将父接回,我将与你成婚。马儿暗记此言,便奔驰而去,径自来到父亲的所在地。其父见马惊喜,便一跃而上,轻轻地抚摸着爱马,以示久别重逢的高兴。可马儿却一个劲地面向家乡方向悲鸣不止。父见状,疑是家中出事,便速骑马而归。秀女见父归,高兴不已,对如此通人情的马儿,更是悉心照料。可马儿终日不食,喜怒无常。父亲见怪,便问女儿。女儿如实将事情的前后向父亲道明。父亲听后大怒,虽是爱马却怎能对爱女有非分之想。一怒之下,便拔箭将马儿杀死,并将马皮曝晒于院子里后,愤然离去。女儿见状,悲伤不已,来到院子,嘴里小声地说着:你身为家畜,何欲取人为妻?招此屠剥,何以自苦呢!谁料话音未落,马皮蹶然而起,卷女而去。其父得知,速回,并苦苦哀求,但爱女终未能回到老父身边。事隔数日,院子里的大树上突然出现很多蚕,其茧之大非同寻常。邻居取下饲养,其产量高出普通蚕数倍。这个故事,虽是不经之谈,但寓意出家蚕是古代劳动人民的造作之物,合乎家蚕的起源。

家蚕起源于中国,自古以来,养蚕业是我国的重要产业。在古代早已将耕织并列,有“一妇不蚕或受之寒”的说法。它不仅为亿万人驱寒送暖,而且是现代纺织、丝绸工业得以发展的源泉。改革开放以来,生丝及丝绸制品又成了我国出口创汇的重要物资,为国民经济的发展作出了重要贡献。

不仅如此,家蚕还是一个重要的国际文化交流的使者。我国在公元前3世纪,即以盛产丝绸而闻名于世,许多丝织品都是通过西部经由中亚地区出口至欧洲。据资料记载,大约在公元3世纪时,我国的蚕种已通过移民传到了日本。此后,日本的养蚕业得到迅速发展,生丝出口一度曾成为日本经济的中枢。养蚕业引入欧洲大约在公元6世纪,相传有2位欧洲的修道士将蚕卵藏于竹杖里,从我国西部边境出境,带到了欧洲饲养。丝织品的流通促进了人员与文化的交流,形成了著名世界的“丝绸之路”,一根银丝连结了东西方两个世界。因此,家蚕在中国的东西方文化交流史上写下了光辉灿烂的篇章,是一位千古不朽的“文化功臣”。

现代科学技术的发展为家蚕的利用开辟了新的途径。蚕丝蛋白由18种氨基酸组成,其结构相当复杂。利用这一特性,科学工作者将其加工成生物膜、生物传感器、抗血栓性医用材料、人工皮肤用材料、药物缓释剂的载体、保健食品等,使丝绢蛋白身价倍涨,也为传统的养蚕业带来了新的生机和希望。

2.天然食品的王子——蜂蜜及其他蜂产品

蜜蜂是一种社会性昆虫,其中工峰专门从事外勤劳动,它们从鲜花中吸取其精华——花蜜,回巢后,亲口将其交给花蜜接收专员。专事花蜜处理的蜜蜂从工蜂口中接受花蜜后,先贮藏于自己的蜜胃中,然后再用口器加工酿造,减少水分,并分泌一种酶,将原始的花蜜分解为葡萄糖及果糖。一部分的葡萄糖进一步被分解为酸性物质。因此,蜂蜜的pH值较低,有利于防腐。

蜂蜜中的糖类主要是单糖,在体内不必消化水解,可直接吸收进入血液。因此,对人体是相当有益的,尤其是对一些消化机能差的老年人、婴幼儿和病人是非常有利的。此外,蜂蜜中还含有丰富的氨基酸、维生素、矿物质等营养物质。所以,自古以来,蜂蜜作为食品,既受天下百姓之喜爱,亦为富贵官人所青睐。蜂蜜除了直接食用以外,还被广泛地用于加工食品,如面包、糕点、蜜饯以及烹调等。蜂蜜酒是最古老的名酒之一,相传以前在欧洲,有新婚夫妇每天饮蜂蜜酒,为期30天的习俗,故称新婚首月为“蜜月”。近年蜂蜜在饮料业中也大出风头,在日本,蜂蜜柠檬饮料水面世后大受欢迎,一直保持着较高的消费量。由于蜂蜜用途广泛,需要量相当大。我国的蜂蜜产量大约在20万吨左右,其中1/3用于出口。

花粉是养蜂业的又一重要产品。本书的其他章节中已经介绍了蜜蜂在植物传粉过程中发挥了重要作用。同时,蜜蜂也将花粉加工成花粉团存放在后足的“蓝子”里,携带回蜂箱喂养幼蜂并作为自身的贮藏食品。一箱的蜜蜂一年大约往蜂箱里搬入10~40千克的花粉团。近年来,蜂花粉作为保健食品颇受欢迎。市场上出售的花粉多为干燥后的花粉团,花粉的细胞壁一般完好无损,不易消化吸收,最好粉碎后再食用。花粉中还含有许多生理活性物质,提取后加工成美容化妆品也颇为人们喜爱。

蜂王浆是羽化初期的工蜂分泌的乳状物质,主要用于喂养幼虫。现代科学研究表明蜂王浆具有刺激生长、延缓衰老的生理功能。因而被广泛地应用于医疗保健食品,国际市场价格高达每千克1000多美元。我国每年出口量为1000吨左右,其中向日本每年出口400吨。可以预料,随着生活水平的提高,人们对蜂王浆这类天然保健食品的需求量将会越来越高。

3.轻工业产品的佼佼者——产蜡昆虫

说起产蜡昆虫,还需首先提一下蜂蜡。蜂蜡是由2~3周龄工蜂腹部的蜡腺分泌的类脂质物质,其产量约为蜂蜜的1.5%。蜂蜡的使用具有悠久的历史,古代,有贵人死后,将尸体涂上蜜蜡,浸泡在蜂蜜里,以保持长久不变质。也被广泛地用来制作蜡烛。现在,蜂蜡的最主要用途是化妆品,在欧美,教会用的蜡烛是蜂蜡的第二大用途。蜂蜡在工业上主要用作绝缘蜡布、润滑剂、涂料等;在医疗上用于牙科、丸药包衣等。

白蜡虫是又一种重要的产蜡昆虫。它和蜜蜂是完全不同的两类昆虫,属同翅目蚧虫类,与蝉、蚜虫等有亲缘关系。蚧虫类虫体一般都很小,口器特化成针状,以此刺入植物的组织,吸取营养,因而多为植物尤其是林木的重要害虫。白蜡虫寄生于女贞属和白蜡树属的20多种植物,一年发生一代,以雌成虫越冬。3月中、下旬开始产卵,4月开始出现若虫。其初孵若虫一般寄生于叶片,待脱一次皮成2龄若虫后,转移到枝条,并固定寄生位置,不再移动。雄若虫在固定后四五天,体背面即布满分泌的白蜡丝,以后蜡质不断增加变厚。虫口密度高时,整个枝条全被白色蜡质覆盖。将被有虫蜡的枝条采集回收,经加工即可制得白色虫蜡。白蜡虫生产的虫蜡无臭、无味、熔点高、稳定性强,具有防潮、防腐、防锈、润滑、着光、经久耐用等性能,是石油蜡所不能完全替代的。因而被广泛地用于国防、轻工业、医药卫生、文化教育等领域,也是传统的出口商品,有很大的经济价值。在我国南方的一些地区,白蜡虫作为一种经济昆虫,被大面积放养,所用寄主植物主要是女贞和白蜡树。

紫胶蚧和白蜡虫属近亲,同是蚧虫类。当其幼虫将口针插入植物组织后便固定不动,不久便开始从体壁上的紫胶腺分泌胶质。刚泌出的胶体为琥珀色的半流体,遇空气后逐渐变硬。随着胶虫不断生长发育,泌胶越来越多,以至全部把虫体覆盖起来,形成一个胶壳,对其自身起到保护作用。紫胶蚧不仅分泌胶质,也分泌蜡质。但其蜡质分泌量较少。紫胶的主要成分是紫胶树脂,被广泛地应用于军事、电气、橡胶、油墨、木器、机械、医药、食品等200多种行业。

4.休闲娱乐的好帮手——鱼饵昆虫

周末假期,带上一根鱼杆,一张小椅子,跑到公园的幽静小河边,或近郊的鱼塘处,泡上几小时,领略一下姜太公的心情,可道是当代人休闲的一佳选择。其不限年龄,不拘性别,真可谓男女老少皆宜。一则可以休养身心,二则可以磨练意志,碰上好运气,还能增加一点口福。笔者生长在水乡,记得二三十年前,还在上小学的时候,放学后,常常悄悄地钻到别人家的护宅沟旁,芦苇丛中,垂钓上一个来小时,大小不论总能钓上一二尾鲫鱼之类的,为以蔬菜为主的餐桌上添一点荤味。当然那时谈不上休闲,主要是为口福。自那以后,笔者对垂钓总有一种特殊的情趣,至今每当填写自己的兴趣爱好时,总忘不掉写上“垂钓”两字。

大凡有垂钓经验的人都知道,垂钓能否有收获,鱼饵十分重要,对一些杂食性的鱼来说,虽然米粒、面粉团等也能上钩,可对一些肉食性的鱼来说,一般对鱼饵的要求较高,记得童时最常用的是蚯蚓,每当准备垂钓之时,就在家前屋后的潮湿处,挖些细小的红蚯蚓,装入空墨水瓶中带着。长此以往,家前屋后变得坑坑洼洼,免不了遭大人几次训斥。即使这样还不一定能找到理想的饵物。今天的城市里要去寻找合适的蚯蚓可不是件容易的事,因而鱼饵便成了商品。出售蚯蚓果然不错,但使用活蚯蚓并不十分方便。于是想到了昆虫,记得小时候曾用苍蝇去钓过喜浮于水面的白条鱼。在国外留学期间,与友人去山里溪流钓鱼时,也曾就地取材,从流水处的石砾上抓毛翅目的水生昆虫做鱼饵,还挺受鱼儿的欢迎。于是就想能否在实验室培养鱼饵昆虫,当时笔者正在研究一种为害茶树的卷叶蛾,实验室里养了大量的幼虫。但此虫的老熟幼虫期仅五六天,化蛹后即不宜用作鱼饵,可利用时间太短。便动起了歪脑子,将多余的一部分实验昆虫用保幼激素进行处理,结果其他昆虫都已化蛹了,它们还在不紧不慢地取食,身体长得胖胖的,就是不化蛹,一直持续了好多天。正好我的导师要去别墅度暑假,带上了一些我特制的鱼饵,据说效果还相当不错,使用也很方便。以后每逢暑假前,我们总得为先生特制一点。当然这仅是研究之闲的小插曲,并没有真将此商品化。目前,外国已有类似的商品,其制作方法也大致相似。种类以苍蝇及蛾类幼虫为主,共有20多种。

随着生活水平的提高,生活节奏的加快,人们对娱乐休闲也会越来越注重,鱼饵昆虫的市场究竟有多大?现在似乎还难以预测。

5.昆虫资源的多渠道利用

(1)昆虫几丁质的利用。几丁质是构成昆虫体壁的主要成分。据推算,地球上平均每年的几丁质生产量有10~11吨,可以和纤维素匹敌。植物纤维素已广泛地应用于我们的日常生物中,但昆虫几丁质这一极大的资源却尚未被利用。其中固然有技术上的难点。主要是其分子结构比较牢固,可溶性极低。科学家们正在致力于几丁质利用的研究。目前已经利用的有化妆品,在洗发膏中加入经处理过的几丁质类化合物后,能使头发滑润而富有光泽。因此,昆虫还是人类美容的好帮手呢。几丁质还可以用作吸附剂,用来处理污水,其能力不亚于人工合成的高分子吸附材料,是未来环保产业的重要材料。几丁质也是一种有希望的医用材料,可用于制作手术用的缝合线、人工皮肤,还可加工成特殊的保健衣服,有助于人体健康。

(2)昆虫抗菌蛋白的利用。昆虫与人不一样,对于外来侵染物,不可能产生抗体实现免疫。但它对异物的侵入也并非熟视无睹,当感染细菌后,在昆虫的脂肪体、血球等组织里能形成特异的抗菌蛋白。迄今为止,已有100多种抗菌蛋白被分离精制,其大部分来自双翅目及鳞翅目昆虫。由于抗菌蛋白能杀死特异的细菌、真菌等有害微生物,而倍受医药界的关注。也许是经常跑野外的原因,笔者身体不算强壮,但很少生病。即使稍有感冒,亦很少用药,尤其是抗生素,倒不是惧药症,只是想为以后留一条后路而已。因为现有医用抗生素都存在抗药性的问题,经常使用后,即使加大剂量,药效也会明显下降。最近引起医务人员头痛的是黄色葡萄球菌,此菌是医院里常见的菌,本来致病力不高,且一般的抗生素对其都有较好的疗效。但长期受到抗生素的熏陶,抗性聚增,因而在医院里猖獗,引起一些年老体弱、术后虚亏病人的二次感染,无有效的药物。昆虫抗菌蛋白与现有抗生素的作用原理不同,给治疗抗性病原微生物带来了曙光。

(3)昆虫性激素的利用。昆虫间谈情说爱并不需语言,通常通过化学物质来传递信息,沟通思想。大多数情况下,雌成虫成熟后,即分泌一种特殊的易挥发的信号化合物,刊登征婚广告。而雄成虫则靠自己灵敏的嗅觉,感受信息,并根据信息的方位去寻找自己的意中人。科学家们将这一习性应用于害虫的防治,主要用法有3种。其一,用人工合成的害虫性激素监测害虫的发生,具有准确性高的优点;其二是利用性激素直接诱杀害虫,降低虫口密度;第三种方法是将性激素散布于害虫发生的地方,以假乱真,使害虫迷失方向,导致无法婚配,可谓是以其矛治其盾。在日本,茶卷叶蛾的性激素被加工成带状后放置于茶园中,能保持半年的效果。

(4)昆虫基因的利用。自从20世纪70年代初遗传基因的克隆分析技术确立以来,以人类疾病的治疗与农作物品种改良为目的的生物基因克隆技术得到了飞速的发展。昆虫基因的分析主要以家蚕和果蝇为中心,取得了不少成果。昆虫基因研究为我们从根本上理解许多昆虫特有的生命现象,利用昆虫资源开辟了一条新径,为经济昆虫的品种改良、害虫抗药性的治理等带来了新的希望。但是,从某种意义上来讲,昆虫基因尚是一块未开发的处女地,正等待着科技工作者去开垦和耕耘。

昆虫资源的综合利用还包括很多方面,如天敌昆虫、传粉昆虫、药用昆虫、食用昆虫、昆虫仿生、昆虫细胞、实验昆虫等等,在此不一一细述,可参考本书的有关内容。

(茅洪新)