家蚕

家蚕为蚕蛾科家蚕蛾属下的一种昆虫，别名桑蚕。 家蚕是完全变态昆虫，其发育过程分为四个阶段：卵、幼虫、蛹和成虫。卵呈椭圆形，初为淡黄色，后变灰紫色或绿色，孵化期为10天。幼虫初为褐色，逐渐变为白色，成长为“小蚕”和“大蚕”，最后吐丝结茧。蛹初为乳白色，后变为深褐色，雌雄蛹可以通过腹节的特征区分。成虫体色为白至灰白色，翅膀和翅脉有灰褐色的端线和横脉，触角双栉状。

不同生命阶段的蚕

中国是家蚕的起源地，已有约5000年的家养历史，如今家蚕的分布较广泛，主要养殖国家包括日本、俄罗斯、印度和韩国等，在中国集中分布在长江流域、珠江流域和黄河流域。家蚕主要以桑叶为食，但在自然条件下也能吃其他植物，如柘、橙桑和榕等。但食用非桑叶植物可能会影响其生长，甚至导致中毒死亡。 

家蚕及其产品用途广泛，家蚕红蛹富含蛋白质、维生素和微量元素，作为营养品食用或用于生产食品和药品，蚕沙是优质饲料和肥料。药用方面，家蚕各部分如白僵蚕、蚕沙、蚕茧、蚕蜕和蚕蛹可治疗多种疾病。工业上，天然蚕丝被誉为“纤维皇后”，用于服饰和家居用品。经济上，在2003年中国丝绸工业年总产值700亿元，茧丝产量和出口量占全球70%以上。家蚕是遗传学研究的重要材料，对鳞翅目害虫研究及环保农药开发有重要影响，中国已绘制家蚕基因组框架图和全球首张家蚕超级泛基因组图谱。此外，桑树、蚕和丝的形象还出现在神话传说、出土文物、书画诗词以及民俗文化中。

各生命阶段的蚕

分类学特征不同

环节动物的特征：

身体分节：体节呈同律分节（各节形态相似），内部器官按节重复。

无附肢：体表可能有刚毛，但无分节的腿或足。

体腔为真体腔：由中胚层形成，充满流体。

无外骨骼：体表仅有一层角质膜。

蚕的特征：

身体分三部分：头、胸、腹，且分节为异律分节（不同体节功能不同）。

家蚕

有分节附肢：如足、触角等，符合节肢动物的“分节附肢”特征。

外骨骼：体表被几丁质外骨骼，需蜕皮生长。

呼吸系统：通过气管进行气体交换，环节动物则通过体表或鳃。

关键差异

外骨骼 vs 无外骨骼

蚕具有节肢动物标志性的几丁质外骨骼，而环节动物仅有柔软的体壁。

运动器官

蚕的足（如胸足、腹足）是分节的，环节动物靠体壁肌肉和刚毛运动。

发育模式

蚕经历完全变态（卵→幼虫→蛹→成虫），环节动物多为直接发育。

进化关系

节肢动物和环节动物虽同属原口动物，但早在寒武纪时期就已分化。环节动物更接近软体动物，而节肢动物是单独演化的高度成功类群（占现存动物物种的80%以上）。

常见误解澄清

相似点：两者身体均分节，但这属于趋同进化现象（如脊椎动物的脊柱分节也独立演化）。

蚕的“环节”：蚕幼虫腹部看似环节动物的体节，实为昆虫腹节的形态适应，内部结构完全不同。

命名由来

家蚕的学名是“Bombyx mori”。其中，“Bombyx”属名源自希腊文“bombos”，意思是绢鸣；“mori”种名则来自桑属的学名“Morus”，意思是桑树。 

根据近代遗传学、免疫学和生物化学等研究，现代家蚕是从栖息在桑树上的野桑蚕（Bombyx mandarina）演化而来的。这个演化过程非常漫长，可以分为两个阶段。第一阶段是野桑蚕演化成原始型家蚕，主要由自然选择推动。第二阶段是原始型家蚕进一步演变成现代家蚕，这个过程主要是通过人为选择实现的。

家蚕起源于中国，进化历史悠久。关于家蚕的进化历史存在多种观点，主要有一化性一中心学说、多化性多中心学说等。

一化性一中心学说

家蚕通过滞育机制在不利环境下延迟发育，提高生存率。这种机制涉及基因变化，并能遗传给后代。化性决定家蚕一年内的世代数，受遗传和环境影响。根据化性的次数，家蚕可分为一化性（一年一个世代）、二化性（一年两个世代）和多化性（一年三个或更多世代）。化性和滞育性不仅与遗传有关，还与生存环境密切相关。科学家通过研究这些特性探索家蚕的进化历史和种群扩展过程。关于家蚕的分化顺序和过程，不同学者有不同看法。日本学者吉武成美认为，家蚕由中国某地的野桑蚕驯化而成，并逐渐传播，形成不同地理品种。中国学者段佑云推测，家蚕由一化逐渐进化为二化、有滞育多化、无滞育多化，野桑蚕则由一、二化混杂种群进化为二、三化和三、四化混杂种群。古代中国的一化性桑蚕品种可能是各地理品种的源头，这就是“一化性一中心学说”。

多化性多中心学说

这一学说认为，最早被驯化的是多化性品种，并且从野蚕到家蚕的驯化过程是在多个地方独立完成的。该学说提出，家蚕的进化方向是从多化性逐渐进化为二化性，再进化为一化性。蒋猷龙强调，在远古时期，生产力低下且缺乏交流的条件下，家蚕的驯化过程可能发生在不同时期和不同地域，并且这些驯化过程是各自独立进行的，这就是“多化性多中心学说”。

分子生物学技术进行的进化研究

21世纪初，利用分子生物学技术，家蚕进化史研究取得新见解。夏庆友发现中国一化性四眠种是最早分化的系统，并指出一化性三眠种和四眠种在进化上显著不同。鲁成证实家蚕起源于中国野桑蚕，认为家蚕由多种生态类型的野桑蚕驯化而来，且中国野桑蚕具有丰富的遗传多样性。

家蚕与野桑蚕的分化时间

为了分析古代家蚕与野桑蚕的分化时间，中国学者杨绍宇和张泽采用溯祖理论的分析方法，建立了多种进化情景模型来探讨家蚕的群体历史模式。他们估算，家蚕与野桑蚕的起始分化时间大约是7500年前，家蚕驯化完成的时间大约是4000年前，而家蚕经历驯化的时间大约是3000年。这一估计与考古学以及古籍记载的结果几乎一致。

卵

家蚕的卵呈椭圆形，稍微扁平，一端略微尖锐。刚开始产下时，卵面稍微隆起，随后卵面中央逐渐凹陷，形成了凹陷的涡状结构。卵壳是无色半透明的，表面有网状花纹。卵的前端有一个卵孔，是精子进入的通道。卵壳内部包含着卵黄膜、浆液膜和胚胎。通过浆液膜是否着色可以区分越年卵和非越年卵。初产的卵呈淡黄色，而越年卵经过4-5天后会变成灰紫色或带有绿色。非越年卵通常不会改变颜色，大约10天后会孵化，这个过程会经历由点青到转青的变化。 

幼虫

初孵的幼虫呈褐色或赤褐色，极其细小，身上多有细毛，看起来像蚂蚁，通常被称为“蚊蚕”。随着成长，到了2龄后，它们会变成清白色。在1至3龄阶段，它们被称为“小蚕”或“稚蚕”，而在4至5龄阶段，则被称为“大蚕”或“壮蚕”。当幼虫接近5龄末期时，它们显示出老熟的特征：排泄物从硬变为软，由墨绿色变成叶绿色；食欲减退，食桑量减少；消化管前部空虚，胸部呈透明状态。最终，它们完全停止进食，体躯缩短，腹部也变得透明。此时，蚕体的头胸部分昂起，口中吐出丝缕，左右上下摆动以寻找适合吐丝结茧的场所，这时被称为“熟蚕”。幼虫的形态为长圆筒状，腹部腹面具有雌雄生殖器官的生殖芽。雌蚕在第11和第12节腹面各有一对石渡腺，而雄蚕则在第12节腹面前缘中央有一个赫氏腺。

蛹

蚕蛹刚开始时呈乳白色，质地柔软，随着时间的推移，体壁逐渐变硬，颜色也由白色变成黄色，再逐渐转变为淡褐色，最终呈现出深褐色。复眼一开始是无色的，然后逐渐变成褐色，最后变成黑色。在雌蛹的第8腹节腹面的正中线上，有一条纵向线，与该环节腹面的前后缘形成了X状的线缝。而在雄蛹的第9腹节腹面中央，有一个褐色小点。通过观察蚕蛹腹部的线纹和褐色小点，可以区分雌雄蛹。

成虫

雄性蛾的翅膀长约16-19毫米，身体长大约13-16毫米；而雌性蛾的翅膀稍大，长约19-21毫米，身体长约18-21毫米。它们的身体和翅膀通常呈白色至灰白色。雄性和雌性蛾的触角都呈双栉状，大约有32-36节，背面是白色的，而腹面呈灰白色，触角上的纤毛通常是灰褐色的，外侧的栉比内侧的栉长约1/4。前翅的顶角呈钝圆形，顶角以下至M3脉之间呈现圆弧形内陷，各横线不太明显，翅脉的端线与翅脉略呈灰褐色。前翅反面中室端横脉明显。蛾的胸部和腿较短，但粗壮且有毛丛。前足的胫节上有胫梳，而后足的胫节长度大约是跗节长度的1/5。在腹部，第八个背板宽扁，宽度大约是高度的1/3，上部呈弧形，中部有一个向内凹陷，两侧是钝角。第八个腹板的高度与宽度大致相等，上端中间有一个深凹陷，下端两侧各有一个向内弯曲的钝形钩，中部内侧有两个尖峰状的突起。

家蚕成虫

家蚕通常生长在室内或大棚中，它们的适宜生长温度范围为18-30°C，但最适宜生长的温度范围为22-28°C，最理想的饲养温度大约在25°C左右。与温度相比，湿度对蚕的生长影响较小。在稚蚕期，蚕可以在湿度80%-90%的多湿环境中饲养，但在壮蚕期，它们需要较干燥的环境，一般要保持在65%-75%的湿度范围内。 

家蚕最初起源于中国，但如今已经广泛分布在大部分地区，包括温带、亚热带和热带地区。其他重要的养蚕国家包括日本、俄罗斯、印度和韩国等。在中国大陆，除了西藏和青海外，全国有28个省、市、自治区均有养殖，主要集中分布在长江流域、珠江流域和黄河流域。

家蚕是一种经济昆虫，主要以桑叶为食，但在自然条件下也能吃其他植物，比如柘、橙桑、构树和榕等。它也会吃一些其他植物，如榆科、菊科和荨科的植物。尽管家蚕对桑叶有强烈的偏好，但它也会被其他植物释放的气味吸引而取食它们的叶片。虽然会采食其他植物的叶片，但影响其正常生长发育，甚者可能中毒死亡。 

在20世纪90年代中期，日本通过试验用γ射线照射蚕蛹，成功获得了食性异常的人工诱变体，进而通过杂交改良培育出了能够利用畜用饲料的广食性蚕品种。 

繁殖方式

交配

家蚕的交配过程中，雌性通过腹部末端的腺体释放信息素来吸引雄性，而雄性则通过跳“颤动舞”来回应。如果雌性一次性释放出所有信息素，可以吸引到大量的雄性。

繁殖

家蚕是一种完全变态昆虫，它在一个世代中要经历四个形态完全不同的发育阶段：卵、幼虫、蛹和成虫。在正常的饲养条件下，从卵孵化开始吃桑叶，到幼虫成熟并开始吐丝结茧，这一过程需要20到28天，期间幼虫经历4次蜕皮达到5龄期。接着，幼虫吐丝结茧大约需要3天，然后经过1到2天化蛹，蛹期持续10到15天，之后变成成虫。雌雄成虫在化蛾当天交尾并产卵，如果产下的是非滞育卵，约10天后就能孵化出下一代幼虫。因此，在自然条件下，桑蚕完成一个世代至少需要40到60天。如果产下的是滞育卵，则需要到第二年春天才能孵化。

家蚕在一个世代中经历的四个发育阶段各有不同的作用。卵是胚胎发育形成幼虫的阶段，幼虫是摄取和积累营养的生长期，蛹是幼虫向成虫发育转变的过渡阶段，成虫则是交配和产卵繁衍后代的阶段。 

生活史

卵

家蚕通过卵进行繁殖，一只雌蛾大约能产下400到500粒蚕卵。刚产下的蚕卵呈淡黄色或黄色，经过1到2天会变成淡红豆色或红豆色，再经过3到4天后，卵会转变为其固有的颜色，如灰绿色或紫褐色。蚕卵的外层是坚硬的卵壳，里面包含卵黄和浆膜。卵的稍尖的一端有一个卵孔，这是精子在受精时进入卵内的通道。胚胎在交尾产卵后形成，包裹在卵黄中，胚胎在发育过程中不断吸收营养，逐渐发育成幼虫。幼虫孵化出来后，卵壳会呈现白色、淡黄色或白色和淡黄色相间的颜色。 

幼虫

刚孵化的幼虫称为蚁蚕，它们通过食用桑叶迅速生长，体色逐渐从青色和白色转变为乳白色或乳黄色。当幼虫生长到一定程度时，需要在旧表皮内侧形成新的更宽大的表皮，并蜕去旧表皮继续生长。在蜕皮前一段时间，幼虫会在蚕座或桑树枝叶上少量吐丝，用腹足和尾足的趾钩抓附于丝缕上固定身体，这时它们不吃不动，被称为“眠”，这个阶段的家蚕被称为“眠蚕”。眠是划分龄期的标志，蚁蚕食桑后称为1龄蚕，第1次眠结束后称为2龄蚕，第2次眠结束后称为3龄蚕，第3次眠结束后称为4龄蚕，第4次眠结束后称为5龄蚕。通常1到3龄称为稚蚕期（小蚕期），4到5龄称为壮蚕期（大蚕期）。幼虫发育到最后一龄末期时，逐渐停止食桑，排出体内粪尿，蚕体逐渐缩小呈半透明状，此时被称为“熟蚕”。熟蚕吐丝结茧，并在其中化蛹。 

蛹

熟蚕从开始吐丝到结茧完毕大约需要2天左右，这时其体躯明显缩短，略呈纺锤形，被称为预蛹（或潜蛹）。经过2-3天，蛹皮形成，蚕蜕去幼虫的表皮并化蛹。蛹期是幼虫向成虫过渡的变态阶段，虽然外观上没有明显变化，但体内却在进行剧烈的变化。幼虫器官的分解和改造、成虫器官的形成以及蚕卵的成熟都在此期间完成。当蛹发育成熟后，会蜕去蛹皮并羽化成成虫。在通常温度下，蛹期持续10-15天。

成虫

羽化后的成虫会从茧内钻出，此时其生殖器官已经发育成熟。成虫外形类似蝴蝶，但翅膀较小，已经失去了飞翔能力，只能振动翅膀。通常，成虫在交尾3-4小时后，雌蛾就能产下受精卵。交配产卵后约7天，成虫自然死亡，一个世代也就此结束。

家蚕生活史

鳞翅目昆虫是农业和森林中的主要害虫，每年造成数十亿美元的损失，因此成为杀虫剂的主要作用对象。家蚕是遗传学研究中的重要材料，因其丰富的遗传资源、长期的基础研究积累和实验操作的便利性，在国际昆虫学界受到广泛重视。据统计，家蚕在鳞翅目昆虫的基础研究中贡献率超过80%，并且因其重要的产业价值，早已确立了其作为鳞翅目模式昆虫的地位。作为鳞翅目害虫研究的首选模式物种，家蚕的功能基因组研究对鳞翅目昆虫特异基因的分离克隆、生理机制、活动方式和危害特征的阐明，以及新型环保农药的开发，具有重要影响。 

2003年10月，中国西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室成功绘制了世界上首张家蚕基因组框架图。通过对家蚕基因图谱的研究，科研人员改良了家蚕品种，提高了家蚕的免疫能力，从而消除了病虫害对家蚕的威胁。 2022年6月，该实验室首次从单细胞层面对家蚕产丝器官及其基因表达动态进行了超高分辨率解析，实现了家蚕丝腺研究从组织水平到单细胞水平的突破。2022年10月9日，该实验室完成了家蚕大规模种质资源基因组解析，成功绘制了全球首张家蚕超级泛基因组图谱，并率先创建了“数字家蚕”基因库，开启了家蚕分子育种的新纪元。

中国古代的养蚕生产历史深远且丰富多彩。在这个过程中，人们不仅掌握了精湛的养蚕技艺和丰富的生产知识，还将桑树、蚕虫和丝绸的形象融入到了社会生活的各个角落，形成了一种独特的蚕桑文化。这种文化体现在多个方面，如古老的神话传说、珍贵的出土文物、精美的书画诗词以及丰富多彩的蚕俗民风等。这些元素共同构成了中国古代蚕桑文化的独特魅力，展示了古代人民对养蚕和丝绸生产的深厚情感和智慧结晶。

文学作品

养蚕业的发展催生了许多文学作品，最早可追溯到《诗经》。南北朝的《采桑度》、唐代白居易的《缭绫》和《红线毯》，以及宋词《九张机》等，都以蚕桑为主题，表达对养蚕业的仰慕和对社会现实的愤慨。“采桑诗”数量最多，色彩丰富但多以“愁”和“苦”为主旋律，如《养蚕歌》和《三月清明过》。

神话传说

中国古代，神话传说传播文化，如“伏羲化蚕”最早见于《皇图要览》。最经典的传说是“嫘祖始蚕”，她是黄帝元妃，教民养蚕制丝。《通鉴纲目外记》记载了这一传说。此外，江南蚕区有“马头娘”的传说，最早见于《山海经》，讲述蚕由马变来的故事，养蚕前人们会祭祀“马头娘”以求好收成。 

丝绸之路

丝绸是蚕桑文化的重要部分，商代已有多种丝织品，战国秦汉时期出现织锦，宋代有缂丝，元代普及缎，明清时期出现汝花及地方品种。丝织品色彩从纯净鲜艳到繁复协调，纹样从简洁到工整、写实。丝绸之路连接亚洲与欧洲，促进了政治、贸易、文化等交流，推动了文明发展，佛教传入和敦煌艺术兴盛都与其密切相关。 

蚕俗民风

蚕俗是以栽桑养蚕为内容的精神寄托形式。古代人们通过祭祀祈求丰收，如殷代向“蚕示”祈求。养蚕期间，非家人不能来访，蚕户在门上贴红纸条，防鼠用泥塑猫或红纸猫形。在浙江诸暨，女儿出嫁带蚕种作为陪嫁，传说西施出嫁时分绢花祝福。湖南溆浦有“蚕灯舞”，纪念蚕吐丝卷死害虫，祈求丰收。

科学技术

在数千年的蚕桑生产实践中，人们不断总结技术成就并用文字记录传世。距今2300多年的战国时期，荀子创作了《蚕赋》，表明劳动者在此之前就已对蚕的生长发育有了深刻的理解。在这篇文章中，荀子论及了家蚕的各个生物学领域，包括变态、眠性、化性、生殖、性别、食性、生态、结茧、缫丝和制种，开启了中国上古时期蚕桑生产技术科学认知的新篇章。从西汉《氾胜之书》开始，涉及农桑的著述或蚕学丝绸的专著不断涌现，金、元之后更是增多，直至19世纪达到了300多种，这表明蚕桑生产技术不断完善，相关的科学研究也日益深入。随着近现代科学的进步，完整的科学技术体系也逐渐健全。