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为什么有些昆虫在寒冷的冬天冻不死

2017-03-01肖彤斌

林业与生态 2017年2期
关键词:游离结冰生理

肖彤斌

大家有没有想过这样一个问题:冰天雪地这么寒冷,为什么总有一些讨厌的、害人的昆虫不会被冻死呢?

原来,昆虫有一套过冬的特殊本领。昆虫是变温动物,体温随着气温的升降而变化,当天气渐渐变冷,光照时间相对减少时,它们的体温就会变低,生长发育也就缓慢了。冷到一定程度,它们便停止生长,失去活动能力,不吃不动,准备度过寒冷的冬天。

昆虫在冬天除了身体内部的生理变化以外,还在生活行为上有较大改变。在北方,昆虫经历的过冬时间长达5~7个月。它们在冬眠以前,便贪婪地大量取食,使体内的脂肪、蛋白质和碳水化合物的含量大大增多,其中脂肪的增加量最为显著。另一方面,由于昆虫在过冬阶段不活动,新陈代谢过程就很缓慢,所以消耗的营养物质也就很少。这样,它们便能长期忍耐饥饿而不死。

那么,为什么它们又能抵御低温严寒呢?这主要是它们有一套尽量减少体内水分的本领。

昆虫体内的水分,可分为游离水和结合水两种。游离水和一般的自来水一样,当气温下降到零摄氏度以下时,就容易结冰。昆虫体内的游离水不排出,它们便熬不过寒冷的冬天而被冻死。游离水的排出分两个阶段进行。第一阶段是取食停止以后到转入过冬阶段以前,这时昆虫将体内的大部分游离水随粪便排出体外,同时借助呼吸作用再排出一部分。此时,昆虫体内的水分失去20~25%。第二阶段是在气温下降到8~9°C时进行的,这时昆虫已经进入过冬场所躲藏起来,可是还没有进入真正的过冬状态。在这个过程中,由于作茧等身体活動的消耗,又失去了1~4成的水分。这样,昆虫体内的水分就以结合水为主了。结合水在零下若干摄氏度都不会结冰,加上由于游离水的减少,体细胞原生质内的盐类、糖类和其他物质的浓度大大增加,使细胞内液体的结冰点也下降了。

昆虫由于体内的生理变化,加上过冬前找到个比较暖和的适合过冬地点,所以它们即使经过漫长的寒冬也不会被冻死。

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