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冬天蟲子都跑哪去了?

昆蟲這些冷血動物們對溫度的變化極其敏感。為了生存,昆蟲已進化出了多種與之相適應的機制,這些機制包括大遷徙,自身防寒系統,有的生物甚至刻意使身體某部位溫度下降,以此來抵禦寒冷對它們的刺激。

【大遷徙】

也許人們最熟知的遷徙昆蟲就是黑脈金斑蝶了。每年8月到10月,黑脈金斑蝶們都要啟程南飛(不過不是所有黑脈金斑蝶都這樣)。落基山脈東邊的黑脈金斑蝶冬天要在墨西哥過冬,而落基山脈西邊的黑脈金斑蝶冬天則在加利福尼亞過冬。與其他昆蟲不同,黑脈金斑蝶王會在春天的時候飛回自己原來冬天呆的那個地方,而其他諸如葉蟬等昆蟲就不會這樣。

【防凍機制】

同哺乳動物冬眠相類似,許多昆蟲都會在冬天的時候找個溫暖的地方躲起來,然後暫時進入一段停滯期,在這段時間中,昆蟲的機體代謝率會降低。昆蟲會感知外界日照時間的變化,從而決定什麼時候開始冬眠,在這種狀態下昆蟲會:

開始在身體中儲備脂肪,昆蟲們同時也會將自己體內含水量降低,相比於其他液體水的冰點更高,所以昆蟲們用甘油代替水,甘油就如同我們車裡防凍液一樣,它的作用就是保護我們的車子免受冬天侵擾。

另外為了保護自己不被凍壞,昆蟲們會在體內創建一個無冰核環境,因為水結冰是需要有類似塵土這樣的介質當核的,如果沒有這樣的介質,水在零下42度都不會結冰。昆蟲們就是利用這個原理來保護自己的,通常來說許多昆蟲都會避免食物顆粒,粉塵,以及細菌這些東西留在腸道以及細胞內。絕食,清潔腸道都可以幫助去除腸道中的結冰介質。雖然這種方法對昆蟲機體有一定保護作用,但除此之外昆蟲們還必須得找到一個冬眠的地方,冬眠的巢穴對昆蟲未來發展會有很大影響。

【結蛹】

結蛹的昆蟲不用進食也能在低溫下生存。一些生物諸如螳螂和玉米根蟲會在冬天的時候把自己裹進蛹里。最著名的結繭越冬蟲要數蠶了,冬天的時候你可以在糧食作物的樹杈上發現它們的身影。

系在樹枝上過冬的昆蟲們會利用植物自身的防禦系統來構建它們的居所。昆蟲們在植物中築巢成家的同時,植物自身也會起癭,(癭是指植物受病菌、昆蟲、等寄生後,形成的東西,類似人類的膿包),癭將昆蟲『鎖』起來,讓他們失去從植物這裡獲取養分的能力。

另外,許多結繭越冬蟲也需要藏身之處,它們將自己藏在葉子堆下面,或者是土壤里,以此來躲避寒冷的冬天。

【成蟲們】

初冬的時候,一些諸如豆葉甲蟲的成年昆蟲會在自身體內產生甘油來保護自己,同時他們還會去尋找溫暖的避冬地點,以幫助他們在寒風凜冽的冬天中生存下來。昆蟲們通常都會將這些地點選擇在樹洞,鬆散的樹皮,或者是沒有供暖的房屋中,事實上只要地點適合,昆蟲們都會將此當成庇護所。庇護所不僅能給它們提供溫暖,同時還會讓它們消失在天敵的視線中。

寄居在樹皮中的昆蟲通常會選擇寄居在樹的南部,因為晴天的時候樹的南部會比其它地方暖和點。然而瓢蟲在冬天的時候通常會選擇居住在牆縫,閣樓,或者是房屋以及建築物的其他地方,其他的各種蜂類以及蒼蠅也是如此。冬天的時候,小黃蜂就經常在屋檐,閣樓,以及穀倉中越冬。

【集體行動】

白蟻和螞蟻這樣的社交昆蟲將洞穴挖的很深,深到寒氣無法到達,在這裡他們享用夏天積累下來的食物。

而另一種社交動物蜜蜂則進化出了一種不同於螞蟻的適應機制。

當蜂房溫度降到17度以下的時候,蜜蜂們會聚集成一個球,處在內部的蜜蜂通過震動翅膀來獲取熱量,而處在外部的蜜蜂則像一個絕緣層那樣保護熱量不散失殆盡,蜜蜂們輪流享受內部熱量,毫無疑問,蜂王永遠處於最中部,且永遠不會同其他蜜蜂交換位置。雖然他們的努力艱苦卓絕,不過寒冬還是會讓它們失去大量的成員。

【耐受寒冷】

有的昆蟲就是喜歡不走尋常路。

【水生昆蟲】

浮游,石蠅,以及蜻蜓等水生昆蟲會在冬天的時候變成幼蟲,和其他昆蟲不同,這些昆蟲在冬天的時候不會休養生息,相反它們會積極攝食以確保它們在早春的時候重新變為成蟲。

它們精力充沛,並且在有需要的時候,他們還能遷移到溫暖的水域中,有證據表明,他們自身也會產生甘油來避免自己被凍結。

【陸生昆蟲】

有些昆蟲就是不能躲避寒冷他們只能適應寒冷。目前為止,耐受寒冷在南半球的昆蟲身上更常見。昆蟲們必須能在突變的氣候中生存下來,並且它們還的學會充分利用冬日中溫暖天氣。

這些昆蟲包括高山螳螂,不飛蚊,它們都發展出了一套禦寒機制,它們會在某個時刻,刻意將身體某個部位的溫度降低,來避免冰凍對自己造成的毀滅性影響。

耐寒昆蟲會在體內生產冰核蛋白,這種蛋白可以讓昆蟲控制體內冰晶的形成,即使是耐寒昆蟲也不能適應驟冷,對大多數耐寒昆蟲來說避免過冷很重要,大多數耐寒昆蟲都在相對暖和的時候開始降低自己體內溫度來形成冰晶。這種機制可以幫助昆蟲適度調節冰的增長率,以及緩慢調節由冰引起的滲透壓的改變。一旦凍結開始,冰會順著昆蟲身體會傳遍昆蟲全身。(譯者:仙劍守望者3;via todayifoundout

作者寫於2014-05-12
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