黑尾叶蝉是一种常见昆虫。农民在田间经常看到它。这种昆虫会危害水稻。它用嘴巴刺穿水稻的叶子。它吸取水稻的汁液。水稻的叶子会变黄。水稻会长得不好。产量会减少。科学家研究这种昆虫。科学家想知道它的嘴巴是什么样子。嘴巴的构造很特别。科学家想搞清楚它的结构。这项研究很重要。这项研究可以帮助农民。

昆虫的嘴巴叫口器。黑尾叶蝉的口器是刺吸式的。这种口器和蚊子的口器有点像。它像一根细长的管子。这根管子可以用来刺穿植物。这根管子可以用来吸食汁液。这根管子看起来很简单。其实它的结构很复杂。它由好几部分组成。科学家需要仔细看。科学家需要用工具观察。

科学家用显微镜观察。他们把黑尾叶蝉抓住。他们把黑尾叶蝉固定好。他们用细小的镊子操作。他们把口器小心分开。他们看到口器外部有鞘。这个鞘叫下唇鞘。下唇鞘是硬硬的。下唇鞘保护里面的结构。下唇鞘像一把刀的外壳。外壳里面是刀片。

科学家打开下唇鞘。他们看到里面有四根针。这四根针非常细。这四根针非常尖。这四根针就是口针。四根口针不一样长。四根口针形状也不同。它们分成两对。一对是上颚针。一对是下颚针。上颚针在最外面。上颚针末端有倒齿。倒齿像小小的钩子。这些钩子可以帮助刺入。植物表面有蜡质层。这些钩子可以抓住组织。

下颚针在里面。下颚针比上颚针细。两根下颚针并在一起。两根下颚针中间有沟槽。两根下颚针合起来形成两条管道。一条管道是食物道。汁液从食物道进入昆虫身体。一条管道是唾液道。唾液从唾液道流到植物里。唾液里有特殊的物质。这些物质可以让汁液不凝固。这些物质可以破坏植物细胞。

口针连接着昆虫的头部。头部里面有肌肉。肌肉控制口针的运动。肌肉让口针可以前后移动。肌肉让口针可以左右分开。昆虫寻找食物时先伸出下唇。下唇支撑着口针。口针接触到植物表面。上颚针开始工作。上颚针交替刺入植物。上颚针先划开一个小口。下颚针接着进入组织。口针慢慢向深处前进。这个过程很慢。昆虫需要找到维管束。维管束里有丰富的汁液。

找到汁液后昆虫开始吸食。昆虫头部的泵开始工作。这个泵像一个小吸筒。肌肉收缩产生吸力。汁液顺着食物道上升。汁液进入昆虫的消化道。昆虫获得营养。昆虫可以存活。昆虫可以繁殖后代。

科学家测量口针的长度。黑尾叶蝉的口针大约四毫米长。这个长度比它的身体短。这个长度足够刺入水稻茎秆。水稻茎秆的厚度大概两毫米。口针可以完全穿过。口针的直径非常小。用普通尺子量不出来。科学家用电子显微镜看。电子显微镜能放大几千倍。科学家看到口针表面有纹路。这些纹路可能减少摩擦力。刺入植物时更省力。

口针的材质很特别。它不是金属。它是昆虫表皮形成的。它主要成分是几丁质。几丁质很坚硬。几丁质也有弹性。口针不容易折断。口针可以弯曲一点。植物组织不是均匀的。里面有坚硬的维管束。里面有柔软的海绵组织。口针需要适应不同硬度。弹性很重要。

科学家研究不同年龄的黑尾叶蝉。刚出生的若虫口针很短。若虫的口针很软。若虫不能刺入很深的组织。若虫只能吸食嫩叶的汁液。若虫长大一次就蜕皮一次。每次蜕皮后口针变长一点。每次蜕皮后口针变硬一点。成虫的口针最发达。成虫可以吸食老叶的汁液。成虫可以吸食茎秆的汁液。

科学家比较雄性和雌性。雌性黑尾叶蝉的口针略长。雌性需要更多营养。雌性要产卵。卵的形成需要很多物质。这些物质来自汁液。雌性吸食时间更长。雌性吸食量更大。雄性口针稍短。雄性活动更多。雄性寻找配偶。雄性不需要产卵。

科学家还比较不同地区的黑尾叶蝉。南方水稻种植区昆虫多。北方的昆虫少一些。南方的黑尾叶蝉口针发达。南方的水稻生长季节长。昆虫世代更多。口针结构更适应。北方的黑尾叶蝉口针稍弱。北方水稻生长季节短。环境压力不同。结构有细微差别。这种差别很小。普通人看不出。科学家用仪器测量数据。

了解口器形态有很多用处。科学家可以设计防治方法。农药可以杀死黑尾叶蝉。农药怎么进入昆虫身体？一种方式是通过口器。昆虫吸食汁液时吃进农药。科学家知道口针的直径。科学家知道食物道的大小。农药颗粒必须足够小。颗粒小才能顺利进入。颗粒太大容易堵塞。农药必须容易混合汁液。汁液是水样的。农药最好是水剂。

科学家研究物理防治方法。农民可以用防虫网。防虫网的网眼要多大？科学家知道黑尾叶蝉的尺寸。科学家知道它的口针长度。网眼必须比昆虫小。网眼必须比口针间距小。这样昆虫才无法接触水稻。这些数据来自形态研究。

科学家研究水稻品种。有的水稻品种抗虫。为什么抗虫？因为它的茎秆坚硬。因为它的维管束埋得深。黑尾叶蝉的口针不够长。它吸不到足够的汁液。它会选择离开。科学家测量抗虫水稻的茎秆硬度。科学家测量维管束的深度。科学家对比口针的长度。科学家找到合适的品种。农民种植这些品种。田里的害虫减少。农药使用减少。环境得到保护。粮食更安全。

这项研究还在继续。科学家观察更细微的结构。口针尖端有感觉器官。这些器官能感受化学物质。这些器官能感受温度。这些器官帮助昆虫找到食物。科学家想了解这些器官的工作原理。未来可能发明新的防治技术。新技术干扰昆虫的感觉。昆虫找不到水稻。水稻自然生长。农民获得丰收。

黑尾叶蝉口器研究是一个例子。它展示昆虫结构的精巧。它展示科学与农业的联系。它看起来很小。它的意义很大。科学家认真工作。他们观察记录。他们分析数据。他们的工作有价值。他们的工作帮助人们。人们吃饭离不开粮食。粮食生产需要防治害虫。防治害虫需要科学知识。科学知识来自一点一滴的研究。这项研究就是一滴水。许多滴水汇成河流。河流灌溉田野。田野长出稻谷。稻谷养活我们。我们感谢科学工作。我们感谢自然的神奇。我们继续探索。我们继续学习。