醫(yī)學(xué)節(jié)肢動物(medical arthropod)是指與醫(yī)學(xué)有關(guān)即危害人畜健康的節(jié)肢動物。醫(yī)學(xué)節(jié)肢動物學(xué)(medical arthropodology)是研究節(jié)肢動物的形態(tài)、分類、生活史、生態(tài)、地理分布、與傳病的關(guān)系及防制措施的科學(xué)。由于昆蟲綱在節(jié)肢動物中占絕大多數(shù),所以通常稱為醫(yī)學(xué)昆蟲學(xué)(medical entomology)。它是人體寄生蟲學(xué)、流行病學(xué)和公共衛(wèi)生學(xué)的重要組成部分。但它本身又是一門獨立的學(xué)科。
節(jié)肢動物的主要特征
節(jié)肢動物是無脊椎動物,是動物界中種類最多的一門(占已知的一百多萬種動物中的87%左右)。除自生生活外,也有少數(shù)寄生種類。它們都具有下列主要特征:
1.蟲體左右對稱:軀體和附肢(如足、觸角、觸須等)即是分節(jié),又是對稱結(jié)構(gòu)。
2.體表骨骼化,由幾丁質(zhì)及醌單寧蛋白質(zhì)(quinone tanned protein)組成的表皮,亦稱外骨骼。外骨骼與肌肉相連,可作敏捷的動作。
3.循環(huán)系統(tǒng)開放式,體腔稱為血腔,含有無色,或不同顏色的血淋巴。
4.發(fā)育過程中大都有蛻皮(ecdysis)和變態(tài)(metamorphosis)現(xiàn)象。
與醫(yī)學(xué)有關(guān)的節(jié)肢動物
危害人體健康的節(jié)肢動物分屬以下5個綱。
1.蛛形綱(Arachnida) 蟲體分頭胸和腹兩部或頭胸腹愈合成軀體,有足4對,無觸角。能傳播疾病或引起疾病的有硬蜱、軟蜱、恙螨、疥螨、蠕形螨、塵螨、粉螨,能毒害人體的有蜘蛛和蝎子等。
2.昆蟲綱(Inasecta) 蟲體分頭、胸、腹3部。頭部有觸角1對,胸部有足3對。能傳播疾病或引起疾病的有蚊、蠅、白蛉、蠓、蚋、虻、蚤、虱、臭蟲、蟑螂、錐蝽、桑毛蟲、松毛蟲、毒隱翅蟲等。
3.甲殼綱(Crustacea) 蟲體分頭胸部和腹部,有觸角2對,步足5對,大多數(shù)種類水生,有些是蠕蟲的中間宿主。例如淡水蟹或蝲蛄是并殖吸蟲的第二中間宿主;淡水橈足類(copepods)中的劍水蚤(Cyclops)、鏢水蚤(Diaptomus)是闊節(jié)裂頭絳蟲、曼氏迭宮絳蟲、棘顎口線蟲及麥地那龍線蟲(Dracunculus medinensis)等的中間宿主。
4.唇足綱(Chilopoda) 蟲體窄長,腹背扁,多節(jié),由頭及若干形狀相似的體節(jié)組成。頭部有觸角1對,每一體節(jié)各有足1對。第一體節(jié)有1對毒爪,螫人時,毒腺排出有毒物質(zhì)傷害人體,如蜈蚣。
5.倍足綱(Diplopoda) 體呈長管形,多節(jié),由頭及若干形狀相似的體節(jié)組成。頭部有觸角1對,除第一體節(jié)外,每節(jié)有足2對,所分泌的物質(zhì)常引起皮膚過敏,如馬陸。已證明Fontaria virginiensis是縮小膜殼絳蟲的中間宿主。
節(jié)肢動物的生態(tài)學(xué)
生態(tài)學(xué)(ecology)是研究生物與周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué),從不同生態(tài)組織層次又可分為個體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)幾個分支。對醫(yī)學(xué)節(jié)肢動物生態(tài)的深入研究,是為了掌握其發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,找出對其生存的有利和不利因素,針對薄弱環(huán)節(jié),制定切實可行的防制措施。
1.個體生態(tài)學(xué) 個體生態(tài)學(xué)主要研究環(huán)境因素與生物生長、發(fā)育、繁殖、壽命、越冬、滯育、產(chǎn)卵、食性、棲息等生理行為的相互關(guān)系以及環(huán)境因素對這些生理行為的影響。環(huán)境因素包括有:醫(yī).學(xué)全.在.線網(wǎng)站f1411.cn
、艤囟龋簻囟仁菍(jié)肢動物影響最顯著的氣候因素。節(jié)肢動物是變溫動物,其體溫隨所在環(huán)境溫度變化而變化。每一種節(jié)肢動物都有一定的適宜溫度范圍,發(fā)育與繁殖能正常進行的溫度范圍稱為適溫區(qū)(optimum range)。在適溫區(qū)內(nèi)尚有最適溫區(qū),在此溫區(qū)內(nèi),節(jié)肢動物發(fā)育速率最快,繁殖力最大。溫度對節(jié)肢動物的影響表現(xiàn)在發(fā)育起點溫度、休眠越冬及壽命等諸多方面。
發(fā)育起點溫度指成蟲前期(卵、幼蟲、蛹等)開始發(fā)育的最低溫度,如白紋伊蚊為10~12℃。越冬是節(jié)肢動物度過短日照嚴寒季節(jié)的生理適應(yīng)性反應(yīng),表現(xiàn)為代謝速率下降、行為反應(yīng)遲緩及生長發(fā)育的相對停滯。根據(jù)越冬的機制不同,又有休眠越冬與滯育越冬之別。前者是一種暫時性、非穩(wěn)定性反應(yīng);后者是一種穩(wěn)定的遺傳特性。溫度下降是休眠越冬的主要原因。越冬蟲期可以是卵、幼蟲、蛹或成蟲,因節(jié)肢動物種類不同而異。在一定范圍內(nèi),節(jié)肢動物壽命隨溫度上升而縮短。此外,溫度對節(jié)肢動物生殖力、產(chǎn)卵量、吸血頻率及胃血消化等都有影響。
⑵濕度:濕度對節(jié)肢動物的影響也是多方面的,但不及溫度影響突出。不同的節(jié)肢動物所需溫度亦不同,如面粉、米糧內(nèi)生活的節(jié)肢動物,所需濕度較低;全溝硬蜱則生活在濕度較大的原始森林。
⑶光照:光照主要影響節(jié)肢動物的行為活動,同時也是誘導(dǎo)滯育產(chǎn)生的首要因素。節(jié)肢動物對光照的行為反應(yīng)有趨光性與避光性兩種,光照強度影響節(jié)肢動物的晝夜活動;據(jù)此可分為晝行性與夜行性類群,前者如蠅、虻、伊蚊等,其活動與覓食在白天進行;后者如按蚊、庫蚊、白蛉、臭蟲等,其活動與吸血在夜間進行。
、壬镆蛩兀簩︶t(yī)學(xué)節(jié)肢動物而言,生物因素主要涉及食物、植被、寄生蟲與微生物等因子。節(jié)肢動物的食性可分為血食性和非血食性兩類,前者與醫(yī)學(xué)關(guān)系密切,又可進一步分為單血食性與多血食性。單血食性節(jié)肢動物只刺吸一種宿主的血液,如人虱只刺吸人血,有較強的宿主特異性,僅在人間傳播疾;多血食性者則可刺吸多種宿主的血液,宿主特異性低,如蚊、白蛉、蚤、蜱、螨等,除傳播人類疾病外,還可傳播人獸共患病。
植被影響節(jié)肢動物的孳生與棲息,節(jié)肢動物種類不同,對植被要求也不一樣,如全溝硬蜱常見于森林地帶,地里纖恙螨則主要孳生于雜草叢生的次生植被地帶。
自然界存在著節(jié)肢動物的捕食者(天敵)、寄生蟲和病原微生物,如巨蚊幼蟲常捕食其它蚊幼蟲。目前,利用天敵、寄生蟲和病原微生物進行生物防制,已成為控制有害節(jié)肢動物的新途徑。
2.種群與群落生態(tài)學(xué) 種群是高于個體的生態(tài)組織層次,指在一定空間(或地域)內(nèi)同種個體的集合,即種群由許多同種個體組成,如鄭州地區(qū)中華按蚊種群、上海地區(qū)白紋伊蚊種群等等。群落的生態(tài)組織層次較種群更高,一般定義為一定空間內(nèi)各種生物的集合,即群落是由許多具體的生物種群組成。群落是一個相對的概念,有大群落和小群落之別,前者如海洋生物群落、陸地生物群落等,包括了海洋或陸地的所有生物種類;后者如稻田蚊類群落、鼠巢革螨群落等,僅局部于蚊類與革螨。
種群生態(tài)學(xué)涉及的內(nèi)容廣泛,除了種群的出生率、死亡率、平均壽命、性比(雌雄個體在種群中所占的構(gòu)成比例)及年齡組配(各年齡組個體在種群中的構(gòu)成比例)等基本內(nèi)容外,種群的密度、時間格局、空間格局、種內(nèi)關(guān)系及種群調(diào)節(jié)等,也是其重要內(nèi)容。種群密度為單位空間內(nèi)的個體數(shù)量。有用雄蚊不育進行遺傳防制中,不育雄蚊的釋放除了要考慮自然種群的性比外,尚需要考慮自然種群的密度。種群的時間格局為種群的時間分布形式,在醫(yī)學(xué)節(jié)肢動物領(lǐng)域,常通過季節(jié)消長(種群密度隨季節(jié)的變化規(guī)律)來反映種群密度的時間變化。種類空間格局為種群的空間分布形式,分為聚集分布、隨機分布及均勻分布幾種類型。種內(nèi)關(guān)系指特定種群內(nèi)個體間的關(guān)系,常表現(xiàn)為種內(nèi)協(xié)作或競爭。種群調(diào)節(jié)泛指在各種因素作用下的種群數(shù)量變化及其變化機制,是一個較為復(fù)雜的生態(tài)學(xué)問題。
群落的種類組成及數(shù)量比例、優(yōu)勢種、多樣性等是群落生態(tài)學(xué)的基本內(nèi)容。在群落生態(tài)研究中,首先需要通過分類鑒定確定組成群落的物種名稱及數(shù)量,特定群落內(nèi)的種類數(shù)稱為豐富度,如某一群落由31種生物組成,則豐富度=31。優(yōu)勢種指數(shù)量大、在群落內(nèi)起支配作用的種類,如在我國大部份平原地區(qū),稻田蚊類群落的優(yōu)勢種是中華按蚊。多樣性是群落復(fù)雜程度的反映,一般認為,多樣性越高,群落的組成與結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。
種群生態(tài)學(xué)與群落生態(tài)學(xué)遠比個體生態(tài)學(xué)復(fù)雜,涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)理論和大量的數(shù)學(xué)模型。近年來,隨著系統(tǒng)論、信息論及電子計算機技術(shù)等學(xué)科的滲透,種群生態(tài)學(xué)與群落生態(tài)學(xué)得到了進一步的發(fā)展。目前在醫(yī)學(xué)節(jié)肢動物領(lǐng)域,種群生態(tài)研究已經(jīng)引起國內(nèi)外學(xué)者的興趣,但群落生態(tài)研究仍然十分薄弱。