肖彤斌
大家有沒有想過這樣一個問題:冰天雪地這么寒冷,為什么總有一些討厭的、害人的昆蟲不會被凍死呢?
原來,昆蟲有一套過冬的特殊本領(lǐng)。昆蟲是變溫動物,體溫隨著氣溫的升降而變化,當天氣漸漸變冷,光照時間相對減少時,它們的體溫就會變低,生長發(fā)育也就緩慢了。冷到一定程度,它們便停止生長,失去活動能力,不吃不動,準備度過寒冷的冬天。
昆蟲在冬天除了身體內(nèi)部的生理變化以外,還在生活行為上有較大改變。在北方,昆蟲經(jīng)歷的過冬時間長達5~7個月。它們在冬眠以前,便貪婪地大量取食,使體內(nèi)的脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物的含量大大增多,其中脂肪的增加量最為顯著。另一方面,由于昆蟲在過冬階段不活動,新陳代謝過程就很緩慢,所以消耗的營養(yǎng)物質(zhì)也就很少。這樣,它們便能長期忍耐饑餓而不死。
那么,為什么它們又能抵御低溫嚴寒呢?這主要是它們有一套盡量減少體內(nèi)水分的本領(lǐng)。
昆蟲體內(nèi)的水分,可分為游離水和結(jié)合水兩種。游離水和一般的自來水一樣,當氣溫下降到零攝氏度以下時,就容易結(jié)冰。昆蟲體內(nèi)的游離水不排出,它們便熬不過寒冷的冬天而被凍死。游離水的排出分兩個階段進行。第一階段是取食停止以后到轉(zhuǎn)入過冬階段以前,這時昆蟲將體內(nèi)的大部分游離水隨糞便排出體外,同時借助呼吸作用再排出一部分。此時,昆蟲體內(nèi)的水分失去20~25%。第二階段是在氣溫下降到8~9°C時進行的,這時昆蟲已經(jīng)進入過冬場所躲藏起來,可是還沒有進入真正的過冬狀態(tài)。在這個過程中,由于作繭等身體活動的消耗,又失去了1~4成的水分。這樣,昆蟲體內(nèi)的水分就以結(jié)合水為主了。結(jié)合水在零下若干攝氏度都不會結(jié)冰,加上由于游離水的減少,體細胞原生質(zhì)內(nèi)的鹽類、糖類和其他物質(zhì)的濃度大大增加,使細胞內(nèi)液體的結(jié)冰點也下降了。
昆蟲由于體內(nèi)的生理變化,加上過冬前找到個比較暖和的適合過冬地點,所以它們即使經(jīng)過漫長的寒冬也不會被凍死。