付春伶
(浙江麗水職業技術學院 麗水 323000)
全球已知的昆蟲約100萬種,占整個動物界種數的70%以上。億萬年前,無數昆蟲以化石的形式保存和延續至今[1]。昆蟲化石不僅能夠保存昆蟲原有形態特征,同時記錄昆蟲的內在基因。近年來,昆蟲學、生態學、生物化學、藥理學等學科的快速發展,進一步推動了昆蟲資源的開發利用。昆蟲標本作為生物資源的重要組成部分,是動植物檢疫、蟲害防治等研究及課程教學的基礎材料。本文綜述了昆蟲標本制作、保存和管理過程中的不同方法,為昆蟲資源開發利用奠定基礎,同時為標本保存和管理的創新提供科學依據。
從傳統到現代,昆蟲標本的制作方法不斷更新,每種方法都存在一定的優勢和不足。
1.1 針插法 適用于體表較堅硬或體型較大的成蟲。從野外采集的標本,可用昆蟲針針插保存。昆蟲針的大小和針插的位置因昆蟲種類不同而異[2]。針插位置的選擇一方面要考慮插得牢固,另一方面要使插針不影響蟲體的形態特征的展現,便于對昆蟲的觀察和種類的鑒定。為增加標本的趣味性和藝術性,針插過程中還需要對蟲體進行整姿[3]。
1.2 浸漬法 有些昆蟲材料表面較為柔軟,如昆蟲的幼蟲、蛹和卵,可以將它們浸于保存液中,用廣口瓶或試管保存。浸泡液常用配方有酒精浸漬液、酒精—甲醛混合保存液、醋酸—福爾馬林—酒精混合保存液、醋酸—白糖保存液[4]。
1.3 展翅法 蛾蝶類以及蜻蜓目等的昆蟲適用此方法。在昆蟲身體呈柔軟狀態下,選擇合適的展翅板,將昆蟲腹部放入溝槽中,選用型號適宜的昆蟲針,從昆蟲適宜針插位置正中垂直插入。用昆蟲針輕挑前翅前緣,使前翅后緣與蟲體大致垂直,前翅稍覆蓋后翅,將硫酸紙條壓在翅上,用大頭針固定。展翅過程中,避免用手觸碰鱗翅,以防鱗粉脫落。展翅后的標本放在遮陰處或者在干燥箱中于55℃下干燥。
1.4 微針及膠粘法 體型較小昆蟲(如葉蟬、金小蜂、蜘蛛目和蜱螨目等的昆蟲),可以用膠水(加拿大樹膠)將其粘在三角紙臺上,再用昆蟲針針插紙片。有鱗片的小型蛾類和一些多毛蠅類,宜用微針插在軟木塊上,再用昆蟲針將軟木塊插在標本盒中。
1.5 玻片標本法 適用于體型極小的昆蟲,如虱子、跳蚤、蚜蟲等。此外昆蟲的一些附肢附器(如觸角、口器等)也可以制成玻片標本。玻片標本的制作要經過除雜、脫水、透明和封片四個步驟[4]。封片后若產生氣泡,可用昆蟲針輕壓蓋玻片,并在酒精燈上微微烤一下,將氣泡趕出。貼上標簽,自然干燥2~3周后放入玻片盒保存。
1.6 硅膠填充法 呼健洋等[5]發現,在透明無色硅膠加入不同顏色染料,調配制成硅膠填充劑,由肛門處注入到經饑餓處理并取出內臟的昆蟲幼蟲體內。此方法有效地解決了幼蟲浸漬標本的色澤失真、吹制標本中空易破損和變形以及樹脂置換標本成本較高等問題。
1.7 冷凍技術法 劉玉卿等[6]將采集的昆蟲在不同溫度下冷凍處理一定時間。結果表明,傳統方法制作的昆蟲標本一年后40%的標本被蟲蛀或返潮生菌,兩年后5%以上的標本出現蟲蛀、生菌或殘損,同時標本還出現脫色的現象。然而在-4℃下冷凍后制作的昆蟲標本,再通過冷凍干燥,一年后僅有3%的標本出現蟲蛀且未見返潮生菌現象,兩年后僅有5%左右的標本出現蟲蛀且無返潮生菌和脫色現象。而在-10℃下冷凍后制作的昆蟲標本,2年仍無上述現象發生,放置3~5年才出現個別蟲蛀現象,效果最佳。
冷凍技術的使用,殺滅了蟲體本身攜帶的其他蟲卵,同時為后續標本的保存,切斷了被蟲蛀和雜菌侵染的途徑,避免了因外界強光或高溫烘干所引起標本脫色現象的發生。
1.8 其他改進方法 主要包括昆蟲標本保色法、昆蟲處死和浸泡法以及人造琥珀法。
1.8.1 昆蟲標本保色法 螳螂、蝗蟲等外表色澤鮮亮的昆蟲,去除內臟后,往往保存一段時間就變性發黑。而將采集的蝗蟲等放置于透氣瓶子中,瓶內放上吸水紙并且每天更換。一周后待昆蟲腹部干癟即制成標本,此方法使標本不易變色且外觀美麗。
1.8.2 昆蟲處死和浸泡法 研究發現,除鱗翅目昆蟲以外,將傳統的“毒殺致死”步驟改為“昆蟲的處死并浸泡”方式,即把處死的昆蟲放置于提前配好含10%甲醛和5%乙醇的浸泡液中,據體型大小控制浸泡時間。經浸泡處理后的昆蟲標本有效地解決了昆蟲標本易被蟲蛀或被霉菌侵染等問題[7]。
1.8.3 人造琥珀法 昆蟲包埋技術常用的包埋劑主要有聚甲基丙烯酸甲酯、脲醛樹脂、環氧樹脂、水晶樹脂和松香。昆蟲整形干燥后放入包埋劑中,自然條件下硬化成人工琥珀標本。此種保存方法可節省保存空間,延長標本使用壽命。
昆蟲標本保存需要具有防塵、防潮、防曝曬、防蟲蛀、防鼠咬等環境條件。
2.1 臨時保存法 昆蟲成蟲毒殺后要立即放在硬紙盒內,卵、幼蟲或蛹要放入小試管內用浸泡液保存,并且注明寄主、采集地點、時間和采集人,待后續使用。
2.2 永久保存法 昆蟲經過各種處理(如物理風干、真空干燥、封塑、化學防腐等),能夠長期保持昆蟲原貌和主要特征。
2.2.1 生活史標本保存 生活史標本是將昆蟲按照卵、幼蟲、蛹、成蟲(雌成蟲和雄成蟲)的發育進度順序及其危害狀,依次裝在標本盒內,并注明昆蟲名稱、寄主、采集地點和時間[8]。
2.2.2 幼蟲標本保存 幼蟲標本保存過程中需要定期檢查試管中浸漬液有無漏溢、蒸發,若有要及時補充和更換。
2.2.3 鱗翅目翅脈塑封保存 鱗翅目昆蟲翅脈塑封要經過取材、浸潤、漂白、沖洗、染色、沖洗、脫水、透明、干燥、壓制和塑封過程。翅脈塑封優點在于翅脈清晰,易于觀察,使課程教學更加直觀,實現鱗翅目昆蟲翅脈標本的永久保存,解決了鱗翅目標本蟲翅容易風化的難題。但翅脈塑封保存標本經過長久使用會出現磨損和降低透明度等問題[9]。
2.2.4 有機玻璃盒裝標本保存 傳統木質標本盒雖然密封性良好,但防蛀和防霉效果較差,不利于標本的形態特征觀察。有機玻璃盒裝標本透明度高,可以隨意翻轉從不同角度觀察標本,并且防潮防蟲效果良好,保存時間較長、不易損壞,有助于提高實驗室教學的工作效率。但是有機玻璃標本盒成本較高,而且隨著使用標本盒表面容易出現磨損,降低整體美觀度[10]。
2.2.5 包衣保存與琥珀標本保存 “包衣保存法”是以熟單體(如有機玻璃等)為材料對昆蟲進行包衣處理,形成薄層外殼。“琥珀標本保存法”是根據天然琥珀形成原理,采用人工合成樹脂等材料包埋昆蟲標本。兩種方法保存時間相差不大,但“包衣保存法”操作簡單,節省費用。
2.2.6 昆蟲翅畫保存 昆蟲翅畫的制作和保存的成敗或好壞關鍵取決于昆蟲翅的還軟方法[11]。由最初的沙土保濕,到采用冰醋酸進行翅的還軟,表明冰醋酸的還軟效果最佳;在適當濃度條件下,昆蟲翅的吸水率明顯下降。
教學和科研中昆蟲標本的損耗度有時會超過昆蟲標本的補給速度,因此昆蟲標本在保存過程中要特別注意標本的修復和整理,其中包括蟲體本身的修復以及信息卡的更新。
3.1 針插標本整理修復 干制標本一般置于標本盒中,在標本柜內保存。為防止標本被蟲蛀蝕,標本盒溝槽內或四角可放樟腦粉包。具有可持續利用價值的標本,要根據其污損程度和破損原因,分別采取不同的修復和整姿方法。例如,褪色走油蝴蝶和蛾類標本,修復過程中可先把腹部摘下,將大體和腹部分別浸入丙酮溶劑中,待大量析出油后取出,再用開水軟化,然后用醫用眼科剪刀解剖去除內臟“油包”,再次浸泡到新鮮的丙酮溶液中,取出后用鑷子在腹部填充一細條脫脂棉,自然風干,用加拿大樹膠重新粘到一起即可[12]。
3.2 浸漬標本整理修復 浸漬容器應用石蠟、火棉膠等封口或者在浸漬液表面鋪加一層液體石蠟,防止液體蒸發。放置浸漬標本的櫥柜可以設計多個抽屜,每個抽屜作為一個容器架。每個浸漬容器中放入一張用鉛筆標記的昆蟲采集和特征信息,并切實避免信息丟失。
3.3 玻片標本整理修復 玻片標本在使用過程中存在磨損和透明度降低的問題,因此需要定期整理和修復玻片標本,主要包括準備器材、取下污損標簽、去掉蓋玻片、更換二甲苯、更新載玻片、蓋上蓋玻片并烘干或者自然晾干等步驟,其中更換二甲苯和標簽是關鍵。最終置于玻片標本盒長久保存。
3.4 生活史標本修復 生活史標本盒要在盒底放一層六六粉或樟腦粉,盒蓋要加封膠布或塑料膠膜,避免蟲蛀。
3.5 生蟲生霉標本處理 如果發現皮蠢等蛀食害蟲,可于46~50℃溫度下在烘箱內烘烤12~24 h殺滅,或用氰化鉀、溴甲烷等熏蒸處理。另外,要定期檢查并及時淘汰蟲蛀標本,最好在蛀蟲羽化繁殖之前處理。標本在高濕高溫季節容易發霉,故在標本室內需要使用除濕器,并將標本櫥密閉,并放置干燥劑。