@ 2014.04.27 , 16:33

冬天虫子都跑哪去了?

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昆虫这些冷血动物们对温度的变化极其敏感。为了生存,昆虫已进化出了多种与之相适应的机制,这些机制包括大迁徙,自身防寒系统,有的生物甚至刻意使身体某部位温度下降,以此来抵御寒冷对它们的刺激。

大迁徙

也许人们最熟知的迁徙昆虫就是黑脉金斑蝶了。每年8月到10月,黑脉金斑蝶们都要启程南飞(不过不是所有黑脉金斑蝶都这样)。落基山脉东边的黑脉金斑蝶冬天要在墨西哥过冬,而落基山脉西边的黑脉金斑蝶冬天则在加利福尼亚过冬。与其他昆虫不同,黑脉金斑蝶王会在春天的时候飞回自己原来冬天呆的那个地方,而其他诸如叶蝉等昆虫就不会这样。

防冻机制

同哺乳动物冬眠相类似,许多昆虫都会在冬天的时候找个温暖的地方躲起来,然后暂时进入一段停滞期,在这段时间中,昆虫的机体代谢率会降低。昆虫会感知外界日照时间的变化,从而决定什么时候开始冬眠,在这种状态下昆虫会:

开始在身体中储备脂肪,昆虫们同时也会将自己体内含水量降低,相比于其他液体水的冰点更高,所以昆虫们用甘油代替水,甘油就如同我们车里防冻液一样,它的作用就是保护我们的车子免受冬天侵扰。

另外为了保护自己不被冻坏,昆虫们会在体内创建一个无冰核环境,因为水结冰是需要有类似尘土这样的介质当核的,如果没有这样的介质,水在零下42度都不会结冰。昆虫们就是利用这个原理来保护自己的,通常来说许多昆虫都会避免食物颗粒,粉尘,以及细菌这些东西留在肠道以及细胞内。绝食,清洁肠道都可以帮助去除肠道中的结冰介质。虽然这种方法对昆虫机体有一定保护作用,但除此之外昆虫们还必须得找到一个冬眠的地方,冬眠的巢穴对昆虫未来发展会有很大影响。

结蛹

结蛹的昆虫不用进食也能在低温下生存。一些生物诸如螳螂和玉米根虫会在冬天的时候把自己裹进蛹里。最著名的结茧越冬虫要数蚕了,冬天的时候你可以在粮食作物的树杈上发现它们的身影。

系在树枝上过冬的昆虫们会利用植物自身的防御系统来构建它们的居所。昆虫们在植物中筑巢成家的同时,植物自身也会起瘿,(瘿是指植物受病菌、昆虫、等寄生后,形成的东西,类似人类的脓包),瘿将昆虫‘锁’起来,让他们失去从植物这里获取养分的能力。

另外,许多结茧越冬虫也需要藏身之处,它们将自己藏在叶子堆下面,或者是土壤里,以此来躲避寒冷的冬天。

成虫们

初冬的时候,一些诸如豆叶甲虫的成年昆虫会在自身体内产生甘油来保护自己,同时他们还会去寻找温暖的避冬地点,以帮助他们在寒风凛冽的冬天中生存下来。昆虫们通常都会将这些地点选择在树洞,松散的树皮,或者是没有供暖的房屋中,事实上只要地点适合,昆虫们都会将此当成庇护所。庇护所不仅能给它们提供温暖,同时还会让它们消失在天敌的视线中。

寄居在树皮中的昆虫通常会选择寄居在树的南部,因为晴天的时候树的南部会比其它地方暖和点。然而瓢虫在冬天的时候通常会选择居住在墙缝,阁楼,或者是房屋以及建筑物的其他地方,其他的各种蜂类以及苍蝇也是如此。冬天的时候,小黄蜂就经常在屋檐,阁楼,以及谷仓中越冬。

集体行动

白蚁和蚂蚁这样的社交昆虫将洞穴挖的很深,深到寒气无法到达,在这里他们享用夏天积累下来的食物。

而另一种社交动物蜜蜂则进化出了一种不同于蚂蚁的适应机制。

当蜂房温度降到17度以下的时候,蜜蜂们会聚集成一个球,处在内部的蜜蜂通过震动翅膀来获取热量,而处在外部的蜜蜂则像一个绝缘层那样保护热量不散失殆尽,蜜蜂们轮流享受内部热量,毫无疑问,蜂王永远处于最中部,且永远不会同其他蜜蜂交换位置。虽然他们的努力艰苦卓绝,不过寒冬还是会让它们失去大量的成员。

耐受寒冷

有的昆虫就是喜欢不走寻常路。

水生昆虫

浮游,石蝇,以及蜻蜓等水生昆虫会在冬天的时候变成幼虫,和其他昆虫不同,这些昆虫在冬天的时候不会休养生息,相反它们会积极摄食以确保它们在早春的时候重新变为成虫。

它们精力充沛,并且在有需要的时候,他们还能迁移到温暖的水域中,有证据表明,他们自身也会产生甘油来避免自己被冻结。

陆生昆虫

有些昆虫就是不能躲避寒冷他们只能适应寒冷。目前为止,耐受寒冷在南半球的昆虫身上更常见。昆虫们必须能在突变的气候中生存下来,并且它们还的学会充分利用冬日中温暖天气。

这些昆虫包括高山螳螂,不飞蚊,它们都发展出了一套御寒机制,它们会在某个时刻,刻意将身体某个部位的温度降低,来避免冰冻对自己造成的毁灭性影响。

耐寒昆虫会在体内生产冰核蛋白,这种蛋白可以让昆虫控制体内冰晶的形成,即使是耐寒昆虫也不能适应骤冷,对大多数耐寒昆虫来说避免过冷很重要,大多数耐寒昆虫都在相对暖和的时候开始降低自己体内温度来形成冰晶。这种机制可以帮助昆虫适度调节冰的增长率,以及缓慢调节由冰引起的渗透压的改变。一旦冻结开始,冰会顺着昆虫身体会传遍昆虫全身。

本文译自 todayifoundout,由译者 仙剑守望者3 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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