黑水虻(水虻科扁角水虻属的一种昆虫)

黑水虻（学名：Hermetia illucens），英文名为Black soldier fly，中文学名为亮斑扁角水虻，俗称凤凰虫。

黑水虻幼虫刚孵化时呈乳白色，头小，扁平无足，外形似蛆。幼虫共有6龄，3龄后进食活跃，6龄后进入预蛹期，预蛹呈黑色。成虫体长13~20毫米，雄虫略小于雌虫。身体主要为黑色，带蓝紫色光泽。雌虫腹部略显红色，雄虫腹部偏青铜色。其头顶有两个卵圆形突起（复眼），触角又宽又长，口器退化。

黑水虻主要分布在亚洲、美洲、欧洲、非洲、大洋洲和多个太平洋岛屿。黑水虻成虫不能叮咬和进食，仅采食少量清水，一般不会滋扰人类生活，也不被视为病原体，亦不是任何形式的农业或卫生害虫。黑水虻美国白灯蛾具有腐生性，能有效转化有机废弃物，如动物尸体、畜禽粪便、餐厨剩余物等，并且其本身含有丰富的蛋白质，可以作为动物饲料。

形态特征

1. 黑水虻卵呈长椭圆形，初期半透明，后期渐变为淡黄色。

2. 黑水虻幼虫乳白色，有毛，体型肥胖，呈蛆状、半头式，扁平无足，身体除头部外可分为11节，头略尖、较小，且有咀嚼式口器。幼虫共有6龄，低龄幼虫为乳白色，随着生长颜色逐渐加深，从白色转为深褐色，老龄幼虫长约20毫米。蛹为深褐色，表皮革质，较硬。

3. 黑水虻成虫体长13毫米~20毫米，呈黑褐色，雄虫体型比雌虫小。成虫的触角宽扁且长，顶端呈竹片状，柄节棒状延长，长是梗节的4~5倍，鞭节由8个亚节组成，基半部各节基本等长。胸部是身体的主要部分，连接一对棕色的翅膀。第二对翅膀缩小为胸部的小突起，呈白色，称为Halteres，有助于飞行协调。胸部整体呈黑色，有光泽，分为三个独立的可见部分，从前到后依次为：前胸、中胸和后胸。每个部分都带有一对腿。腹部第二节呈淡乳白色，与背面、侧面和中间的黑线分离，雄虫的白色部分较窄，雌虫的白色部分较宽，并且延伸到顶部的边缘，呈三角形。足的胫节白色、其余为黑色。

分布栖息

历史变迁

黑水虻起源于南美洲的热带草原，随后逐渐扩散到整个美洲大陆。由于第二次世界大战期间产生了大量尸体，且黑水虻幼虫营腐生生活，故它们随着美军迅速扩散到了其它洲。目前在全球的热带、亚热带和温带的部分地区都有分布。

分布范围

世界分布：亚洲、美洲、欧洲、非洲、大洋洲和多个太平洋岛屿。

中国分布：主要分布在华北、华中地区、华南、西南等地区。

栖息环境

黑水虻成虫栖息在城市、农村和森林环境中。比如在住宅的墙壁、窗户、园林植物上，以及牲畜和家禽所在的农场。生存环境以温度为28℃、相对湿度为70%~75%最佳。

生活习性

占域行为

黑水虻成虫羽化后通常停歇在绿色植物的叶片上，因此雄虫通常会在有矮灌木的绿地上占据自己的领域。它们会捍卫自己的领域，当有外来雄虫接近时，占据该领域的雄虫会与入侵者在半空中搏斗，在领域上空约一米的高度垂直盘旋，一旦到达这个高度，“领主”雄虫下落到支撑面休息，外来者离开领域。而当一只雌虫接近雄虫的领地时，这种行为是相似的，但是当它们从休息地点的最高点下来时，则进入了交配行为。

觅食行为

黑水虻幼虫具有腐生性，自然界中常以动物粪便（畜、禽粪便较多）和腐烂的有机物（腐烂的水果、蔬菜、餐余垃圾等）为食。幼虫在群体性进食时，只有有限的幼虫能靠近食物源，且幼虫在进食时有休息阶段，会影响其它幼虫摄食。为解决这一障碍，黑水虻幼虫会靠身体蠕动挤开对方，使对方远离食物源，从而获得进食的机会。这种行为会产生一种“幼虫喷泉”现象，即幼虫从下面爬向食物，进食，然后又被其它未进食幼虫挤出到最上层，按照此“流向”循环，从而提高群体对食物源的进食速度。成虫羽化后，只饮用水，并不采食，主要依靠体内储存的脂肪维持生命。

生长繁殖

生长

黑水虻为全变态发育，共经历卵、幼虫（蛆）、蛹和成虫4个阶段。

黑水虻卵为块产，一般为500粒左右。刚产下时为乳白色或浅黄色，之后变成黄色，27℃条件下4天左右孵化为幼虫，过程经历六个阶段。1~5龄幼虫呈乳白色，3~5龄时具有暴食性，6龄幼虫呈黑色，此时口器开始退化且不采食，被称为预蛹。幼虫变蛹期间，其体长缩短，角质层逐渐变得不透明、着色和硬化。蛹期约为8天，有4个发育阶段：

1. 幼虫-蛹分离期

蛹化过程完成后，幼虫-蛹分离，成虫表皮形成，与最后的幼虫皮肤分离，形成蛹。

2. 隐头蛹

此时无法从外部区分头部和胸部附属器，附属器和头囊（脑和头神经节）位于胸、腹段以下。

3. 显头蛹

此时有头囊和胸附件的外倾。这一阶段也标志着蛹和成虫分离过程的开始。

4. 隐现成虫

这一阶段可分为四个发育时段。第1~2天时，眼睛发黄，头部、胸部、腹部、腿部和翅膀轮廓清晰。第2~4天时是粉红色的眼睛，并且胸和腹部开始缝合。第4~6天时眼睛发红，胸廓背侧呈t形缝线发育，触角、毛发、刚毛、腿和翅膀有色素沉着。第6~8天时眼睛是深棕色的，身体形成完全并着色。8天后隐现成虫开始出蛹，羽化为成虫。

刚羽化的成虫天生具备飞行能力。成虫常常上下摆动其触角以增加对周围环境的了解，有访花习性。饮水时，成虫依靠头部触角上下点水，再用其吸盘吸水，一般不再取食。

交配

黑水虻主要在有光照（在黑暗条件下产卵行为可持续）、温度为26~30℃的条件下进行交配，交配持续时间可达40~80分钟。雄虫在空中追逐雌虫并与其抱团，然后一起落在地面等支撑面上，接着雌虫向前爬动，雄虫生殖器向下弯曲与雌虫尾部对接，通常在几秒到十几秒内完成（如果对接失败则为交配失败）。对接成功后，雄虫大多会转头走下雌虫背部，以直线型、尾对尾的方向继续交配（少数以“V”字型），此后雌虫基本不动，雄虫以较低的频率上下轻微摆动触角。

繁殖

黑水虻完成交配后约2~3天后开始产卵，产卵地点通常靠近食物源和黑水虻卵、幼虫，在有孔或缝隙的地方，产卵时雌虫尾部会伸进孔隙内进行产卵。雌虫在产卵时会保持相对安静，但如果遇到其它黑水虻干扰，会发出“嗡嗡”的声音警告它们。雌虫可持续几十分钟在一个孔隙中产卵，有时也会在不同孔隙之间均匀产卵。

性比影响

有学者发现雄性主导（雄性数量居多）种群的产卵高峰期为羽化后的8.8±0.3天，平均一只雌虫产卵量为22.5±0.8毫克；而雌性主导（雌性数量居多）种群中，产卵高峰期为羽化后的10.3±0.5天，平均一只雌虫产卵量为16.6±1.0毫克。学者认为这可能是因为性别不均衡，导致交配资源不足而导致的。

主要价值

经济价值

1. 用作化妆品成分

由于黑水虻幼虫脂质提取物中脂肪酸（FA）含量高，且没有一种提取物表现出毒性，故可作为一种高附加值的脂类化合物来源，在医药和化妆品行业具有潜在的应用价值。

2. 用作饲料

研究发现，预蛹粉（pre-pupapowder）中亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的含量远高于鱼粉，除色氨酸外，预蛹粉中其他氨基酸的含量均高于豆粕。在矿物质含量方面，预蛹粉中Fe、Mn、Al的含量明显高于鱼粉和豆粕。其他一些矿物质（Na、Mg、Zn）在预蛹粉中的含量也高于鱼粉和豆粕。当用于肉鸡饲料时，可使肉鸡增重，并使CD4+T淋巴细胞、脾淋巴细胞增殖频率上升，血清溶菌酶活性提高。

3. 生物柴油提取

黑水虻幼虫富含油脂，通过分析柴油特征指标，发现幼虫中提取的油脂可用于实际生产。利用幼虫生产生物柴油不仅能降低传统柴油生产造成的污染，还能节约化工原料，是一种优质、可持续的原料。

生态价值

1. 牲畜粪便处理

黑水虻幼虫可以减少50%的粪便积累。它可减少奶牛粪便中大肠杆菌的数量；降低猪粪中的氮、磷、钾含量；能将鸡粪转化为粗蛋白和粗脂肪；将牛粪中的有机物转化为糖原。

2. 厨余垃圾处理

黑水虻幼虫能将厨余垃圾里的营养物质几乎全部消化吸收，并转化为高质量的虫体蛋白。另有研究表明，黑水虻幼虫可有效杀灭厨余垃圾中的病原菌。

3. 病死禽畜处理

黑水虻幼虫可使病死畜禽尸体无害化。有研究表明，幼虫在进食带病原菌的食物后，体内和体外均未检测到病原菌，即饲料中的病原菌经过黑水虻幼虫采食后被完全杀灭，可见其在安全处理病死畜禽尸体方面具有极大的应用潜力。

4. 降解重金属

黑水虻具有较强的富集作用，能够高效富集城市污泥中的重金属，并且处理完含重金属污泥后的黑水虻还可以回收虫油，具有很高的工业利用率。目前，有关于黑水虻对重金属铅累积效果的代谢机制研究尚不完善，还处在探索阶段。

5. 控制家蝇滋生

黑水虻幼虫与家蝇存在食物方面的竞争，且其幼虫采食过的粪便不再适宜家蝇生长发育与产卵繁殖。有研究表明，经黑水虻处理后鸡粪对家蝇具有100%的控制率，对小家蝇具有99.9%的控制率，其原因可能是黑水虻幼虫产生了某些驱避家蝇的物质。

药用价值

黑水虻抗菌肽已被证明比从其他昆虫中提取的抗菌肽热稳定性更好，并在反复冻融后也能表现出良好的活性。室温下可保存96小时，适宜的pH范围为5~9，生物稳定性好。该抗菌肽经纯化后对金黄色葡萄球菌有较好的抑制作用。此外，该抗菌肽还具有抗肿瘤的特性。抗菌肽粗提取物对结肠癌细胞株（HCT-8）、肺腺癌细胞株（A549）、宫颈癌细胞株（HeLa）、卵巢癌细胞株（SKOV3）均有一定的抑制作用，浓度越高，抑制效果越好，其中400毫克/升浓度下的黑水虻抗菌肽粗提物对这四种细胞的抑制率最大。四种癌细胞株中，对结肠癌细胞株抑制效果最突出，而且对正常细胞毒性较小，可作为未来肿瘤药物研发的来源之一。