114 高普考高考三級 昆蟲 昆蟲分類學 考古題詳解
第 一 題20 分
請試述下列名詞的意涵:
(一) Natural taxon
(二) Hemelytra
(三) Paratype
(四) Anamorphosis
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核心觀念
本題考查四個分類學與昆蟲形態、發育相關名詞:分類群是否反映自然演化關係、異翅類昆蟲前翅的形態、物種命名時副模式標本的地位,以及節肢動物胚後發育時逐步增加體節的現象。
解題方法與名詞解析
(一)Natural taxon(自然分類群)
自然分類群是指因生物演化歷程而在自然界形成、具有客觀親緣關係的生物群。分類時以共同祖先及演化關係作為依據,理想上應反映單系群,也就是包含某一共同祖先及其所有後代。
作答時要與僅依表面相似性或人為便利所劃分的群組區分:相似特徵可作為分類線索,但分類群是否「自然」,重點在於是否符合演化親緣關係。
(二)Hemelytra(半翅;異翅類前翅)
Hemelytra 是半翅目異翅類(Heteroptera)常見的前翅型態,翅的基部較硬化、革質,端部則為膜質。左右前翅靜止時通常覆疊於背部;後翅一般為膜質,負責飛行。
「半翅」指前翅不同區段具有不同質地,不表示前翅只發育一半。也須注意,半翅目昆蟲並非全部具有典型半翅,典型型態主要見於異翅類。
(三)Paratype(副模式標本)
副模式標本是原始描述新種時納入模式系列、但不是正模式標本(holotype)的其他標本;其前提是原作者已指定正模式。副模式可補充該物種的形態、性別或個體變異等資料,但本身不是該學名的命名承載標本。
第 二 題20 分
請試述昆蟲分類特徵的種類(kinds of taxonomic characters)。
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核心觀念
分類特徵(taxonomic characters)是生物個體或族群具有、可用來描述、辨識、區分或比較分類群的性狀。昆蟲分類不應只依據單一性狀,而是整合不同來源的證據,以判斷分類群之間的差異與親緣關係。
昆蟲分類特徵的種類
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形態特徵(morphological characters) 指昆蟲外部或內部的構造,包括體形、體色、頭部與口器構造、觸角節數、翅脈、足部特化、腹部構造及生殖器形態等。形態特徵是傳統昆蟲分類的重要依據;鑑定近緣種時,雄性外生殖器常能提供細緻的區別性狀。不同發育階段也可提供特徵,例如卵、幼蟲、蛹的形態。
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生理特徵(physiological characters) 指生物體的生理活動或功能差異,例如發育速率、滯育特性、耐寒或耐熱能力、代謝特性,以及對特定藥劑的反應。這類特徵可補充形態上的不足,但常受環境條件影響,使用時須比較相同或可控制的條件。
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生化與分子特徵(biochemical and molecular characters) 生化特徵包括酵素、蛋白質或其他化學成分的差異;分子特徵則包括 DNA、RNA 序列、基因標記及基因組資料。這些資料有助於辨識外形相似的隱蔽種,並分析近緣分類群的親緣關係。應注意,分子資料的分析結果仍須結合樣本選取與其他分類證據解讀。
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生態特徵(ecological characters) 指昆蟲與環境及其他生物的關係,例如棲地、寄主植物、食性、寄生或捕食對象、活動季節、海拔分布及微棲地偏好
第 三 題20 分
請寫出下列危害農作物的害蟲之中文俗名、分類地位(包括中英文目名及中文科名),並試述其危害的寄主植物。
(一) Spodoptera frugiperda
(二) Tessaratoma papillosa
(三) Hypothenemus hampei
(四) Paracoccus marginatus
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核心觀念
本題考查四種農業害蟲的辨識,以及由學名對應到「中文俗名、目、科與寄主植物」的能力。分類作答須寫出中英文目名及中文科名;中文俗名可採臺灣常用名稱。寄主植物則以主要或代表性作物為例,並指出其危害方式或受害部位。
解題方法
依序辨認學名所屬的昆蟲類群,再配對目、科與常用中文俗名,最後用食性特徵整理寄主:
- Spodoptera frugiperda 是夜蛾類蛾蟲,幼蟲食性廣,主要危害禾本科作物。
- Tessaratoma papillosa 是椿象,成若蟲以刺吸方式危害無患子科果樹。
- Hypothenemus hampei 是小型甲蟲,主要鑽蛀咖啡果實及種子。
- Paracoccus marginatus 是粉介殼蟲,刺吸多種植物汁液,木瓜是重要寄主。
各害蟲詳解
(一)Spodoptera frugiperda
- **中文俗名:**秋行軍蟲,又稱草地貪夜蛾。
- **分類地位:**鱗翅目 Lepidoptera;夜蛾科 Noctuidae。
- **寄主植物與危害:**屬多食性害蟲,寄主範圍廣,特別偏好禾本科植物。主要寄主包括玉米、高粱、甘蔗、水稻、小麥及牧草;也可危害花生、大豆、豇豆、棉花、萵苣等作物。幼蟲啃食葉片、心葉及生長點,亦可危害花穗或果穗。
(二)Tessaratoma papillosa
- **中文俗名:**荔枝椿象。
- **分類地位:**半翅目 Hemiptera;荔椿象科 Tessaratomidae。
- **寄主植物與危害:**主要寄主為荔枝、龍眼,也可危害無患子、臺灣欒樹等無患子科植物。成蟲與若蟲以刺吸式口器吸食嫩芽、嫩梢、花穗及幼果汁液,造成嫩枝或幼果枯萎、落花落果,並影響果實品質。
(三)Hypothenemus hampei
- **中文俗名:**咖啡果小蠹。
- **分類地位:**鞘翅目 Coleoptera;小蠹科 Scolytidae(亦常稱小蠹蟲科)。
第 四 題20 分
何謂 ICZN?請根據 ICZN 的規定來詳述 Scientific nomenclature 在科級(Family group)、屬級(Genus group)和種級(Species group)階層書寫時的規定。
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核心觀念
ICZN 是 International Commission on Zoological Nomenclature(國際動物命名委員會)的縮寫;考題中也常用 ICZN 指其制定的《International Code of Zoological Nomenclature》(《國際動物命名規約》)。委員會負責制定與維護規約,規約則規範動物學名的形成、拼寫、使用與優先權,以促進動物名稱的穩定與一致。
本題重點是區分三個命名階層的名稱形式及書寫方式:科級群(family group)、屬級群(genus group)、種級群(species group)。其中「群」涵蓋的不只一個分類階元,例如科級群包括總科、科、亞科、族與亞族;屬級群包括屬與亞屬;種級群包括種與亞種。
解題方法
作答時,依序說明每一階層的名稱如何形成、首字母大小寫、是否斜體,以及作者與年代的標示方式。相關規定以 ICZN 第四版及其命名原則為基礎;以命題當年(民國 114 年)法規為準。命題當年適用的規約版本,未有影響本題書寫規則的重要修正。
各階層命名與書寫規定
一、科級群(Family group)
科級群名稱由**模式屬(type genus)**的名稱詞幹加上代表分類階元的字尾構成。常見規定字尾如下:
| 分類階元 | 字尾 | 例子 |
|---|---|---|
| 總科(superfamily) | -oidea | Apoidea |
| 科(family) | -idae | Apidae |
| 亞科(subfamily) | -inae | Apinae |
| 族(tribe) | -ini | Apini |
| 亞族(subtribe) | -ina | Apina |
這些字尾用來表示階元。科級群名稱以大寫字母開頭,一般以正體字排印,不斜體。若分類階元升降,指定字尾須隨之改變;名稱作者與年代則維持不變。科級群名稱的應用以其模式屬為依據。
二、屬級群(Genus group)
第 五 題20 分
試比較下列昆蟲間之形態差異處:
(一) 石蠶蛾(Caddisflies)與蛾(Moths)
(二) 角蟬科(Membracidae)與沫蟬科(Cercopidae)
(三) 蠼螋(Forficulidae)與隱翅蟲(Staphylinidae)
(四) 盾背椿象科(Scutelleridae)與龜椿象科(Plataspidae)
(五) 蜉蝣(Mayflies)與石蠅(Stoneflies)
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核心觀念
本題考查五組外形容易混淆的昆蟲,重點是比較可直接觀察的翅、胸部背板、足部、腹端構造與幼期特徵。作答時先辨認各類群最具代表性的構造,再補充其他可互相印證的差異。題目未指定比較成蟲或幼蟲,因此依各組最有辨識力的形態特徵作答,並在水生昆蟲組補充幼期特徵。
解題方法
每組以「最醒目的形態差異」為主軸:
- 翅的質地、形狀及休息時姿態。
- 胸部背板是否擴大、是否遮住腹部或翅。
- 足部及腹端是否有特殊構造。
- 若成蟲外形不易區分,再比較幼期的鰓、尾絲及跗爪。
**分類用語提醒:**石蠶蛾通常指毛翅目(Trichoptera),蛾類多指鱗翅目(Lepidoptera);沫蟬類群為半翅目同翅型昆蟲;盾背椿象與龜椿象同屬椿象總科,但其小盾片遮蔽範圍不同。
各組形態比較
(一)石蠶蛾(毛翅目)與蛾(鱗翅目)
| 比較項目 | 石蠶蛾 | 蛾 |
|---|---|---|
| 翅的表面 | 翅膜覆有細毛或毛狀鱗片,通常不具蛾類典型的大量扁平鱗片 | 翅面覆有密集、扁平的鱗片,色彩與斑紋常較明顯 |
| 休息時翅姿 | 常將兩翅合攏於背上,呈屋脊狀或帳篷狀 | 翅姿多樣,可平展、覆瓦狀平置或合攏覆於體背 |
| 觸角 | 常細長,且不少種類長於身體 | 形狀多樣,可絲狀、羽毛狀或其他形態 |
| 口器 | 成蟲口器常退化,或具有短小、非典型虹吸式口器 | 多數蛾類具有由小顎外葉形成的虹吸式口器;亦有口器退化的種類 |
| 幼期 | 幼蟲常生活於水中,具絲腺,可利用絲建造管巢或網 | 幼蟲多為陸生毛毛蟲,以胸足及腹足行走,主要取食植物 |
**辨識重點:**看翅面鱗片與幼期生活型。石蠶蛾幼蟲的水生、吐絲築巢習性很具代表性;但成蟲翅姿及口器存在多樣性,不宜單靠一項特徵判定。
(二)角蟬科(Membracidae)與沫蟬科(Cercopidae)
| 比較項目 | 角蟬科 | 沫蟬科 |
|---|---|---|
| 前胸背板 | 顯著擴大、形態多變,常向後延伸,形成角、刺、隆起或盔狀突起,可能遮覆部分身體 | 通常不形成角蟬式的大型奇特突起,外形多較緊湊 |
| 體形外觀 | 背部輪廓變化大,常有明顯的「角」或盔狀外觀 | 多呈短厚、跳躍型體形,體表常有鮮明斑紋 |
| 後足 | 適於跳躍 | 同樣適於跳躍;後脛節刺列等足部特徵常用於分類鑑別 |
| 若蟲習性 | 多在植物上吸食汁液,常群聚於枝條 | 若蟲分泌泡沫形成「沫」,生活於泡沫中,以吸食植物汁液為生 |
**辨識重點:**角蟬科看前胸背板是否高度特化;沫蟬科看若蟲的泡沫巢。兩科都有刺吸式口器與發達跳躍足,因此「會跳」不能單獨作為區分依據。
(三)蠼螋科(Forficulidae)與隱翅蟲科(Staphylinidae)
| 比較項目 | 蠼螋科 | 隱翅蟲科 |
|---|---|---|
| 分類類群 | 革翅目(Dermaptera) | 鞘翅目(Coleoptera) |
| 腹端 | 腹端具一對發達的尾鉗,形狀常有性別差異 | 沒有蠼螋式尾鉗;腹端通常外露,可見腹節 |
| 前翅 | 前翅短而革質,形成短翅鞘,未覆蓋大部分腹部 | 鞘翅極短,通常只覆蓋胸部後方一小段,腹部大幅外露 |