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[硕士论文] 陈玉钰
机械工程 南京航空航天大学 2016(学位年度)
摘要:动物对环境有较强的适应能力。在自身状态发生改变时,也会快速调整运动行为,以快速适应环境,实现快速稳定的运动。观察发现,六足昆虫在缺失一足或两足的情况下,仍然能够通过调整运动步态及各足的地面接触反力,实现稳定的运动。开展昆虫残足与全足状态下运动行为比较研究可以为仿昆虫式机器人在足发生故障时的运动步态与控制提供设计方法与理论依据。本文应用高速摄像机记录残足黄斑蝽的运动行为,分析黄斑蝽在12种残足运动下的步态与全足运动步态的不同。用自主研制的动物接触反力测试系统测量蝈蝈在不同残足状态下,各足的地面接触反力,并开展相关分析。
  研究了黄斑蝽全足、切除一足(3种状态)及切除两足(9种状态)共13种状态下的运动步态。分析了黄斑蝽全足和12种残足状态下的各足起落地点位置、步态序列及其相移、各足端运动轨迹及各足端距身体轴距离、运动周期、运动速度、单足跨距、步距、等步态参数。黄斑蝽在全足时运动稳定,采用两单元三角运动步态;在缺一足时运动相对稳定,采用三单元运动步态;缺两足时运动状态不稳定,采用四单元运动步态。
  研究了蝈蝈在全足、切除一足(3种状态)及切除两足(9种状态)共13种状态下的各足的地面接触反力。分析了蝈蝈的各足地面接触反力法向力最大值。蝈蝈在全足时两前足地面接触反力法向力最大值最小,两中足地面接触反力法向力最大值最大;蝈蝈在缺足状态时通过重新分配各足接触反力从而达到一个新的稳定运动步态。蝈蝈残足状态下各足法向力的变化还与其在不同残足状态下的步态变化相关。
  昆虫在全足和12种残足状态下的步态和地面接触反力的不同是由昆虫运动过程中为保持运动的平稳性和高效性而决定的。昆虫各足通过改变其落地点位置、运动步态、支撑力并互相协调从而达到一种新的平衡。
[硕士论文] 王静
生态学 山西师范大学 2014(学位年度)
摘要:螽斯作为能发声的昆虫中代表之一,生存的生态环境一般是在灌木丛、草丛中,有少数种栖息于乔木上。种内通信主要依靠鸣声进行,声音的通信能力作为它们许多生命活动的基础。雄虫的鸣声对同种的雌虫有极大的吸引力,能诱导雌虫朝着正在鸣叫的雄虫方向快速运动,可以利用鸣叫信号诱杀雌性螽斯个体。
  螽斯的鸣声具有种的特异性,产生鸣声的发声器也存在种间差异。研究螽斯鸣声特征与发声器的结构,为鉴定姊妹种、近缘种以及研究螽斯物种起源、进化提供可靠依据。
  本论文研究了浙江、云南、东北、四川和山西7亚科15属33种螽斯雄性的鸣声及发声器结构,并根据鸣声及发声器结构对发声机制做推测,经总结,得出以下结论:
  (1)螽斯的发声器的摩擦方式分为四个模式,本文的贯脉菱螽属于共鸣模式与蟋蟀的鸣叫声相同,脉冲波形图是正弦波。属于共振型模式2的有24种,其中发声器的组成部分刮器运用了滚动摩擦和弹性势能两个不同机制完成摩擦,产生了不同的鸣声便于种间的区别。其中4种螽斯属于鸣声机制中的噪音型。
  (2)螽斯雄性发声锉均属于长条状,发声锉的弯曲度有差异。其上发声齿的数目、形状、长宽比以及齿的排列方式每个种都有区别,同一属的螽斯发声锉和发声齿的属性均有相似之处。蝈螽的发声锉两端发声齿较小,其间距窄;中部的较大,且齿间距较宽。不同种又有很大的区别。日本似织螽的发声锉不在一个平面上,且发声齿大小、排列方式不同。纤细露螽的发声锉末端有个大约60°转折,约有十几个发声齿在折角处。发声锉在拐角处又一次转折30°,约有十来个发声齿,最后发声锉的末端又与大多数的发声齿在一个平面上。日本条螽的发声锉末端的发声齿变形,长宽比变小。
  (3)螽斯的镜膜的属性各不均一。草螽属的镜膜比较薄,在体视显微镜下观察比较透亮。蝈螽属的镜膜均近似于方形,且接近基部有一横脉将其分开,横脉较粗。华绿螽属、翡螽和糙颈螽属的镜膜较厚,且不是透明的,其上有纹理,镜膜区域不明显。短尾穹螽的镜膜厚,镜膜区域比较明显,有一突起的横脉将镜膜区划分出来。日本纺织娘镜膜属于不规则型,镜膜不透亮。
[硕士论文] 刘灏
农业昆虫与害虫防治 山东农业大学 2006(学位年度)
摘要:鸣声是昆虫间传递信息的有效方式之一,是昆虫生命活动与外界环境的纽带,在种内个体间的召唤、求偶、攻击和报警等方面起着非常重要的作用。经过长期的自然选择和进化,鸣声已经有了显著的功能性分化,同种昆虫的鸣声随性别、个体、龄期及所处环境的不同而有变化。近20年来,随着电声技术的迅速发展和计算机技术的普及,声学研究的技术水平也得到不断的提高,对昆虫的鸣声结构特性的分析已达到数字化水平,从而开辟了崭新的昆虫声学时代。 有关蟋蟀总科昆虫鸣声的研究,特别是在鸣声结构的组成、发音器超微结构等方面的研究,已成为国内外昆虫行为学的研究热点。本文对山东境内两种常见蟋蟀(多伊棺头蟋LoxoblemmusdoenitxiStein和迷卡斗蟋VearifictorusmicadoSaussure)不同鸣声类型在声学特征和生物学意义进行了详细的观察与分析,并初步探索研究了迷卡斗蟋鸣声与斗性之间的关系,及其求偶声回放对生理和行为的影响。研究结果如下: 多伊棺头蟋的鸣声有6种典型的类型,即召唤声、欢迎声、调情声、警戒声、挑衅声和胜利声。通过对6种鸣声在功率谱和时域两方面进行比较,发现多伊棺头蟋在不同行为下有不同的鸣声结构特征,这些特征既有可作为种间鉴定因子的共性,又传递着可作为其生物学研究依据的不同信息。 迷卡斗蟋的鸣叫声有3种典型的类型,即召唤声、求偶声、争斗声;求偶声细分为欢迎声和调情声,争斗声又细分为警戒声、挑衅声和胜利声等。这6种鸣声在声学特征上有明显的区别,并与斗蟋的生物学特征有着明显的相关性。 研究还通过计算机声频技术对迷卡斗蟋在受到同性个体威胁时发出的鸣声进行录音,利用软件CoolEditPro2.0对其警告声声学特征进行系统分析。并应用DPS数据处理系统软件,对20头迷卡斗蟋样本的11个与斗性相关的形态特征指标进行了主成分分析,按累积贡献率90%提取了5个主成分,求各样本的5个主成分得分及综合得分,并对得分以欧氏距离作为衡量样本之间斗性差异大小的指标,与其鸣声声学参数进行系统聚类,再按距离系数0.8截取,将20个试虫样本分为5组,从试验结果中可以看出,随着斗性综合得分的增加,迷卡斗蟋的警告声的振幅逐步增大,音组、音节持续时间加长,主能峰频率逐步升高,音组、音节间隔时间逐步减少,而其载波周期在不同斗性间的差异不大。 试验中我们还发现,在求偶声回放的条件下,迷卡斗蟋的交配率随录音回放时间的延长而降低,而交配时产生的精囊却逐渐增大。
[硕士论文] 陈慧卿
动物学 中山大学 2005(学位年度)
摘要:本论文以褐飞虱体色为研究对象,初步探讨:一是,在野外褐飞虱若虫体色的分化情况;二是在环境方面,光照和温度对褐飞虱体色的形成是否有影响,两种体色的褐飞虱在恒定高温和低温下的存活率;最后,利用两种外源激素,保幼激素类似物(ZR-515)和早熟素Ⅰ(PI)作用于2龄褐飞虱若虫,看其对体色是否产生影响。主要结果如下:1、4月上旬,田间只有少量褐飞虱迁入,能采到的褐飞虱的成虫和若虫都不多。到了6、7月若虫出现高峰,成虫和若虫均以黄色的体色居多,黄色若虫达到46.62%,成虫达到57.65%。到了10月份,田间的褐飞虱成虫和若虫均以褐色居多,若虫的比率达到48.00%,成虫为60.71%。2、2龄和3龄的褐飞虱若虫,在三种光照周期,全黑暗、12小时光照和24小时光照条件下,发育到5龄的结果表明,若虫在12小时光照条件下,均比在全黑暗处理组和24小时光照组的存活率高;黄色若虫所占的比例在三个处理中都是最多的(达到38.79%以上);同一体色在三种光照周期中所占有的比例不存在明显的差异。初步说明不同光照条件对褐飞虱体色变化影响甚微。3、将不同体色的4龄褐飞虱若虫(黄色和褐色),分别置于恒定高温(34℃和37℃)和恒定低温下(10℃和4℃)下,24小时后,若虫的存活率结果表明,这两种体色的若虫在高温和低温下的耐受性差异不显著。在恒定温度(30℃和10℃)下培养2龄褐飞虱到5龄,体色分化中以黄色若虫所占的比例居多。4、2龄若虫在三个变温13℃:28℃、28℃:21℃、21℃:13℃处理下,到5龄时,若虫在28℃:21℃这个处理组所需要的发育时间历期最短。当温度在28℃与13℃范围内交替变化时,褐色体色的个体出现频率最高,与出现的另两种体色个体相比,差异显著。5、用保幼激素类似物和早熟素Ⅰ分别处理褐飞虱2龄若虫,发育至5龄时,出现的各种体色在两种外源激素的不同浓度处理中差异不显著。
[硕士论文] 陈爱辉
动物学 南京师范大学 2005(学位年度)
摘要:自20世纪中叶以来,分子生物学几乎已渗入到生物科学的各个领域,甚至最古老的动物和植物的分类学也开始采用分子生物学研究物种的亲缘关系。DNA不仅是主要的遗传物质,同时也是生物进化史的重要记录者。通过DNA序列分析可以研究生物的进化历程和确定物种间的进化关系。 蚱总科由8个科组成,被认为是蝗亚目中最为原始的类群之一,与蚤蝼的关系较近。学者们对蚱的研究主要集中在形态描述和基于形态的系统发生,从分子角度对蚱总科各类群的系统发育进行研究的很少。 从已有文献来看,线粒体12SrRNA和16SrRNA基因在分析昆虫属间或科间的系统发育关系时通常是有效的。我们选取16SrRNA基因序列来研究蚱总科各科之间的进化关系;联合12SrRNA和16SrRNA基因序列分析了蚱科6属之间的系统发育关系,并且对蚱科5属进行了支序系统学分析。 研究结果表明:①股沟蚱科为蚱总科中较原始的类群;②蚱科并非一个单系群,建议将其划为2个科;③将尖顶蚱属与狭顶蚱属合并作为蚱科的一个属,较为合理;④蚱总科中短翼蚱科、刺翼蚱科、扁角蚱科、股沟蚱科、枝背蚱科和蚱科间的系统发育关系为:股沟蚱科、刺翼蚱科代表较原始类型;扁角蚱科为中间过渡类型,与蚱科较原始的一支关系密切,短翼蚱科和蚱科的另一支为较进化类型,与枝背蚱科关系密切;⑤提升瘤脊蚱的分类地位,作为一个属;⑥环江柯蚱和贡山柯蚱为同一个种,即贡山柯蚱;⑦12S和16SrRNA基因用于重建属、科级的系统发育是有效的。
[博后论文] 石福明
植物保护 西南大学;西南农业大学 2001(学位年度)
摘要:该文应用计算机技术,分析了38种直翅目昆虫(螽斯29种,蟋蟀6种,蝗虫3种)雄性鸣声的时域特征、频谱特征和声谱特征;应用扫描电子显微镜技术,研究了20种螽斯雄性发声锉的形态和发声齿的结构;同时研究了2种螽斯雄性的鸣叫行为模式;发现螽斯总科1新属6新种.主要结论:1.螽斯总科中, 主要依据外部形态鉴定的种,实际上有许多是种组;2.螽斯的鸣声是由发声器摩擦产生的,但是,鸣声与发声器并不是一一对应关系;3.螽斯总科昆虫鸣声和发声器的分化与一般外部形态的分化不是平行的,鸣声与发声器的分化速度要快;4.螽斯总科昆虫同一物种的不同种群雄性鸣声与发声器均有变异,但变异不显著;5.螽斯雄性的鸣声与发声器是鉴别'隐存种'的重要依据;6.螽斯总科中同域分布的种,雄性鸣叫的行为模式不同.
[博士论文] 林娜
生物物理 北京大学 2012(学位年度)
摘要:钙信号是心肌兴奋-收缩耦联的核心,胞浆钙信号的严格调控是维持心肌细胞正常生理活动的基础,心衰的过程往往伴随着钙信号调控紊乱。对导致心肌细胞钙紊乱的致病因子的研究多是基于培养的细胞、小鼠或者人组织样本,而利用遗传学手段高通量筛选致病基因的方法尚未建立。
  本人构建了心脏特异表达钙荧光蛋白探针GCaMP2的转基因果蝇,使用高速显微成像系统,首次建立了在果蝇成体上记录管状心脏搏动时传播的钙兴奋波的方法,并选取部分参数进行量化分析。本人发现:(1)野生型果蝇的钙波是L型钙通道和内质网钙库依赖型,并起搏于管状心脏的头端或者尾端。(2)肌钙蛋白Ⅰ突变体果蝇(hdp2)管状心脏变大,收缩不完全,有类似扩张性心肌病的表型,心肌细胞钙信号上升沿从峰值一半到峰值的时程、峰值到下降沿一半峰值的时程、半峰时程均变大,下降沿80%峰值到20%峰值的连线斜率变小。(3)与野生型相比,hdp2突变体果蝇咖啡因诱导的钙释放峰值变小,雷诺丁受体(RyR)转录水平降低,但是L型钙通道、钙库SERCA2、钠钙交换通道NCX转录水平不变。
  果蝇心脏的钙信号与哺乳动物心肌钙信号十分类似,这也证明了钙信号调控在进化上十分保守。同时在管状心脏变大,收缩不完全的肌钙蛋白Ⅰ突变体果蝇上观察到了与扩张性心肌病哺乳动物十分类似的钙调控异常和钙信号相关蛋白的转录异常。
  本项研究首次建立了在成体果蝇上检测钙信号的方法,证明了钙信号调控的保守性,在hdp2突变体果蝇上观察到了与扩张性心肌病哺乳动物十分类似的钙调控异常和钙信号相关蛋白的转录异常。这一新方法为利用果蝇这一有力的遗传学模型进行高通量钙信号相关心脏疾病致病基因筛选提供了可能。
[博士论文] 王浩
光学工程 清华大学 2002(学位年度)
摘要:在昆虫运动仿生研究中,由于昆虫运动测量方法的限制,直接来自于昆虫活体的实验数据非常有限,这大大限制了该项研究的深入发展。本论文以开发昆虫运动参数的测量方法和获取昆虫运动参数实验数据为主要目的,对自由飞行昆虫的光学测量方法作了改进,并对运动参数进行了系统的定义与较全面的测量,还对昆虫运动仿生研究中所涉及到的生物运动跟踪测量方法和生物外部流场测量方法作了一定的研究。 通过对蜻蜓飞行的实验研究,提出了“翅膀前缘刚杆”假设,该假设比以往的翅膀几何形变假设和翅膀扇翅对称假设更加符合蜻蜓飞行的实际情况。在此假设的基础上,用梳状条纹投影测量物体三维形貌的方法,结合蜻蜓翅膀上的自然标记点(痣),在自由飞行的蜻蜓身上准确的建立了随体局部坐标系。详细的定义了反映蜻蜓自由飞行的飞行轨迹、身体姿态和翅膀形变等运动参数,并介绍了各参数测量、计算和描述的方法。对蜻蜓的两种飞行状态,前飞和转弯,进行了运动参数的综合测量,获取了大量实验数据,并对实验结果进行了初步的分析和比较。 为了扩大被测生物的运动范围,本论文设计了一种新型的二维视频跟踪测量系统,实现了对测量目标的跟踪和形貌测量。该系统的控制模块包括了一个条纹投影跟踪子系统和一个视频跟踪子系统,能同时对目标进行跟踪。该模块还采用了目标运动轨迹预测算法。跟踪部件在跟踪目标的同时,其旋转角度被记录下来。基于光学三角法,被测目标的空间位置和形貌可从变形的条纹中计算出来。该系统在游鱼的跟踪测量中得到了成功的应用。另外,还设计了三维视频跟踪测量系统,并实现了对自由飞行蜻蜓的跟踪。 开发了一种简单紧凑、成本低的二维数字粒子图像测速系统,用斩波器、连续半导体激光器以及同步曝光控制单元实现了“帧尾~帧头”曝光技术。斩波器的两个窗口用来产生曝光双脉冲,通过改变窗口的大小和位置,可以方便的调整曝光时间和曝光间隔。该系统使得普通视频CCD测量流场的动态范围提高了一个量级,并在游鱼尾鳍外部流场的测量中得到成功的应用。另外,还进行了一些昆虫翅膀外部流场的显示的实验。
[硕士论文] 张勤奋
动物学 中山大学 1999(学位年度)
摘要:该文通过利用透射电镜、扫描电镜X-射线能谱、能量损失谱仪及电子全息等设备和技术,对中蜂(Apis cerana Fab.)磁感应器进行了研究.结果显示,中蜂腹部营养细胞中含有直径平均在0.2-0.3um左右的颗粒,颗粒无明显的囊膜包围并呈非晶体结构,随意地、无规则地排列在营养细胞内.在中蜂羽化第二天起就可看到这种颗粒,并随着己化后蜂的发育而增多、增大,但这种变化在十多天后逐渐变小,并在三十多在时颗粒内部变疏松.X-射线能谱和能量损失谱均显示颗粒含铁.电子全息技术研究显示颗粒有磁性,可以感应磁场的变化.所有这些表明,研究中所观察到的颗粒是中蜂的磁感应器.
[硕士论文] 胡国宁
凝聚态物理 南京大学 1999(学位年度)
摘要:ART2神经网络能够进行自组织的学习.研究人员将这种网络运用到心电图的自动检测中.研究人员研究了ART2网络的运行状况和特点,并对它作了相应的调整使它适合于进行心电波形的分类.研究人员的检测思路是:采用ART2网络对心电波形进行分类,依据分类的结果获得波形形状变化的信息,再根据这些信息对心电图中的各个特征点精确定位.研究人员从心电波中截取了不同的三段.这三段覆盖了整个心动周期.对于每一段,分别采用一个ART2网络进行学习.学习样本取自MIT心电数据库.在学习前,网络的长期记忆中没有模式.经过对大量、全面的样本学习,三个神经网络的长期记忆中都形成了一些具有代表性的模式.将每个网络的长期记忆模式分别存储在一个模式库中.依据这些模式库,研究人员提出了一种新的检测心电特征点的算法.该算法为:检测出待测心电数据中的ARS复合波,并将待测心电图按一个个心动周期分开,以便依次检测.从各个单周期心电波进行分析,获得波形信息,尤其是特征点附近的波形信息.最后,依据获得的信息选择合适的方法和参数对特征点进行精确定位.采用这种方法,研究人员对MIT心电数据库中的大量数据以及一个来自HOLTER系统的心电数据库进行了检测,获得了很好的结果.这表明,研究人员的算法和模式库有较高的应用价值.
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