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草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）严重危害农作物。为探究其视觉适应机制，研究人员用多种显微镜研究其复眼超微结构及明暗适应变化。发现其复眼为重叠型，有清晰区，明暗适应下结构有差异，为了解其夜行行为提供依据。
在广袤的农田里，有一种害虫正肆意破坏着庄稼，它就是草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）。这种原产于美洲的农业害虫，在过去十年里迅速成为全球主要的入侵物种，对玉米、棉花、水稻等多种农作物造成了严重的损害。作为夜行性昆虫，草地贪夜蛾在夜间昏暗的光线下活动、觅食和迁徙，它对弱光的适应能力以及对特定光源的敏感性，都与复眼的视觉适应密切相关。然而，此前关于草地贪夜蛾复眼的结构和适应特征却鲜为人知。为了揭开这个谜团，来自相关研究机构的研究人员开展了深入研究，其研究成果发表在《Arthropod Structure 》上，这一研究对于理解草地贪夜蛾的行为模式和防治策略有着重要意义。
研究人员主要运用了光学显微镜、透射电子显微镜以及扫描电子显微镜技术，实验样本为河南济源白云实业有限公司提供的草地贪夜蛾蛹。
昆虫收集与明暗适应实验
研究人员将草地贪夜蛾的蛹按照性别分开放置在特定规格的笼子里，在 12 小时光照（L）和 12 小时黑暗（D）的循环条件下饲养。羽化后，继续在相同光照周期下用蜜水饲养两天，然后选取 3 - 4 日龄的成虫，在中午挑选经过 6 小时间接阳光照射的 10 只雄性和 10 只雌性进行眼睛解剖。通过这样的实验设计，研究人员能够获得处于不同光适应状态下的样本，为后续研究复眼在明暗条件下的变化提供基础。
形态特征
草地贪夜蛾头部两侧各有一对半球形复眼，雄性复眼直径为 1.24±0.05mm（n = 11），雌性为 0.91±0.06mm（n = 11），二者差异显著（p < 0.01）。每只复眼大约由 9000 个小眼组成，多数小眼呈规则六边形，在背缘区域偶尔会出现不规则的五边形小眼。这一形态特征的研究为进一步了解复眼的功能奠定了基础，不同性别的复眼大小差异可能与它们在求偶、觅食等行为中的分工有关。
复眼超微结构与明暗适应变化
研究发现，草地贪夜蛾的复眼属于重叠型，具有明显的清晰区。每个小眼包含八个视网膜细胞，其中七个贯穿清晰区延伸至基膜，另一个位于基膜附近。在暗适应状态下，感杆束贯穿清晰区，远端与晶锥相连；而在明适应状态下，感杆束未延伸至清晰区远端，仅局限于清晰区近端。虽然在明暗适应下感杆束与视网膜的占比不变，但暗适应时感杆束及其相关视网膜的横截面积显著增大。这些超微结构的变化表明，草地贪夜蛾的复眼能够根据环境光线强度进行适应性调整，以更好地捕捉光线，满足其夜行性活动的视觉需求。
综合研究结果，草地贪夜蛾复眼的超微结构和明暗适应特征与其夜行性行为紧密相关。其重叠型复眼和清晰区结构，以及视网膜细胞和感杆束在明暗条件下的变化，都是为了适应夜间昏暗的光线环境。这一研究揭示了草地贪夜蛾视觉适应的机制，为深入理解其行为模式提供了关键线索，有助于开发更具针对性的害虫防治策略，例如利用其对特定光线的偏好设计诱捕装置，从而有效控制草地贪夜蛾的种群数量，减少对农作物的危害。同时，该研究也为其他夜行性昆虫视觉系统的研究提供了参考，拓展了人们对昆虫视觉适应进化的认识。
