豉甲

鞘翅目(Coleoptera)豉甲科(Gyrinidae)約700種甲蟲的統稱，遍布全球，常群集浮於安靜水塘或湖的水面，旋轉洄遊。捕食落在水面的昆蟲和其他生物。

豉甲是一種水生甲殼蟲，它們身體顏色大多為黑色，成蟲多在水面漂游，幼蟲水棲。它們的複眼分上下兩個，可以同時觀察水面之上和水面下的情景。不過，真正引起科學家關注的是，當豉甲受到威脅時、捕食時或是吸引異性交配時，它們習慣於快速地迴旋遊動。

它們雖然也能夠靈活遊動，但是它們卻與魚類或海獅明顯不同。豉甲擁有堅硬的、不易彎曲的外骨骼，這使得它們看起來更像是一艘艘微型硬殼船。紐約州立大學波茨坦分校生物學家威廉-羅梅認為，“它們與船非常像，一部分在水面之上，一部分在水面之下。”利用腳部和翅膀產生推進力，豉甲可以在水面快速的旋轉，形成一個個圓圈。

美國賓州西徹斯特大學生物學家弗蘭克-費什表示，“豉甲雖然沒有像靈活的生物體那樣的機動性，但是它們比標準的水下自控車要靈活得多。”根據豉甲的這一特點，工程師們將能夠研製出多功能水陸兩用車。

豉甲體長通常只有6-7．5毫米，最小的4毫米，最大的17毫米，屬小型昆蟲。世界已知900多種，中國已記載44種。背面黑色而略帶光澤。每個複眼分為上下兩部分，好似生有兩對複眼。由於它體小，像半個黃豆瓣，故俗名叫“豉豆蟲”。外出遊覽，在平靜的池塘水面，有時白天也能看到豉甲旋迴遊動；好像什麼東西在水面划圈，非常引人注目。

體卵圓形，扁平，藍墨色，有金屬光澤。前足細長，中足和後足短扁，功能猶如划槳。遭攻擊時潛游水下。複眼分開，看似有兩對複眼，分別在水面及水下，可同時觀察水面上與水面下的動靜。翅發達，善飛。

雌蟲產圓柱形卵於水下植物上，成平行排列。幼蟲狹長，只有3對足，但腹節上有帶緣毛的氣管鰓，外觀似蜈蚣。

豉甲也是生活在淡水水域表面的昆蟲，但多在池塘、小水坑等不流動的平靜水面上。成蟲夜行性，多在夜間群集水面游泳。它們的游泳方式是迴旋遊動（旋轉），我們把它叫做“旋泳”，只要它不離開水面，就總是不停地旋游。

豉甲為什麼只能在水面旋游呢？因為它的前足較長，但不是帶有長毛的槳狀游泳足，中、後足短小而扁，末端呈鉗狀，只能在身體腹面進行微小的攪水運動，使水形成旋渦帶動蟲體旋轉。又因它體型較小，重量輕，具有蠟質的表皮，不會被水浸濕，同時它還能產生一種嫌水性的分泌物，以增加水的表面張力，因此水的表面能負載豉甲的身體，使它不會下沉。豉甲成蟲、幼蟲均為捕食性；完全變態。

捕食時，腹部末端的鉤固著身體。化蛹期幼蟲浮現於水，背朝下用鉤掛在岸邊植物上，以污物和唾液作一蛹繭。成蟲受驚時排出一種氣味難聞的乳狀液，可能有保護作用。Dineutes americanus排出的液體如蘋果的氣味。

第一部分對昆蟲苜蓿丫紋夜蛾核型多角體病毒(AcMNPV)的me53基因進行了功能研究。該基因是一個起調控作用的早期轉錄因子，它的功能仍在探究之中。為了研究其在病毒感染過程中的作用，本文通過同源重組的方法構建了敲除me53基因的缺失型病毒。GFP表達分析結果顯示me53基因缺失型病毒不能產生病毒粒子，質粒轉染上清感染試驗進一步證實me53基因缺失型病毒不能產生二次感染，即不能產生出芽型(BV)粒子。電鏡觀察支持了me53基因缺失型病毒不能形成核衣殼而導致出芽型(BV)和包涵體型(ODV)病毒的缺失。基於SYBR綠色熒光實時定量PCR的結果表明me53基因缺失型病毒的DNA複製受到 顯著的阻止，而me53基因補回型病毒則表現了與野生型病毒相同的特性，說明me53基因缺失型病毒的表型確實由於me53基因的缺失所引起的。因此，敲除me53基因的一系列實驗結果表明me53基因是一個病毒複製的必需基因，也為病毒DNA複製所必需。

第二部分根據位點特異性模型，利用PAUP和MrBayes軟體，首次對部分線粒體COI基因序列三個密碼子位置的數據模塊分別進行了豉甲科及水生肉食亞目在亞科或科水平上的系統發育學分析，結果表明第二密碼子數據模塊獲得了理想的分析結果。由PAUP生成的最優樹來自第二密碼子數據模塊的分析，而由MrBayes生成的最優樹來自全部密碼子數據模塊的分析。此外，用對應的氨基酸序列生成的ME和MP樹與第二密碼子數據模塊分析的結果一致。在代表豉甲科三個亞科的13個種中，根據核苷酸及對應的氨基酸序列，用PAUP和MrBayes生成了多個最優樹中，亞科Orectochilinae和Gyrininae以高的支持率形成了單系。然而，來自亞科Enhydrinae的種Porrorhynchuslandaisi landaisi呈現了異常的位置。SH檢驗結果也證實了這種異常位置的可信性。表明這個種可能代表了一個科。對37個序列數據矩陣，在來自第二密碼子數據模塊的最優ML樹中，如果不考慮種Porrorhynchus landaisi landaisi，豉甲科位於樹的基部，表明了該科在水生肉食亞目(Hydradephaga)中是一個早期的分支。Hydradephaga呈現為一單系。在樹中產生了一個單系的Dytiscoidea，總科，由Dytiscidae、Hygrobiidae、Noteridae和Amphizoidae四個科組成，並且這四個科也均成為單系。單系的Haliplidae與之成為姐妹群。該樹也顯示了多起源假說的特性，多起源假說認為Hydradephaga是由三個獨立的起源過渡到水生環境的。這個矛盾的結論正好說明了Hydradephaga是來自一個陸生祖先，而這些現代水生種類可能是來自陸生祖先的三個分支。此外線粒體分子鐘的結果表明豉甲科的5對相近種間的分化是一個短時期內發生的(O.Ol-1.8l百萬年前)，這點可能與它們的特殊地理分佈有關。

美國加州大學伯克利分校的科學家們已將電極和相應的無線電接收器植入一些大型的甲蟲(這一種屬也包括獨角仙)體內，使它們能夠在飛行過程中時刻受到科學家們的遙控。這些生物機械化的甲殼蟲將來可以用於執行戰場偵察或搜救任務。