桃花島主

寒冷的冬天來了，我們可以通過多穿衣、開空調(diào)等方法驅(qū)走寒冷，使身體暖和起來?？墒牵谧匀唤缰械膭又参餆o法享受到科學技術帶來的便利，它們又是如何應對這寒冷的冬天的呢？尤具是昆蟲，冬天之前，我們隨處都可以看到它們的身影：蝴蝶和蜜蜂在花叢中飛舞，蒼蠅和蚊子“嗡嗡”地叫著，螞蟻在四處爬行，蚱蜢在跳來跳去，蟬在鳴叫……但是，一旦氣溫開始下降，冬天忽然而至，這些蟲子似乎都消失了。當天氣變暖時，它們又會重新出現(xiàn)在我們面前。同學們是不是都很好奇：冬天，它們都到哪兒去了？

今天，我們就一起走進大自然，看看動植物是如何度過寒冷的冬季的吧！

Part1

植物篇

長久以來，植物在與寒冷天氣的交鋒中慢慢進化出了一系列的保命策略，可以讓自己在冰天雪地的冬季幸存下來。等到來年春天，它們就可以抖擻精神，重新點綴明媚的春光。

1 變色

當看到道路兩旁樹木的葉片顏色由一片濃郁的綠色換上金黃的“新裝”時，我們就知道炎熱的夏天已然過去，秋天悄悄地到來了。綠樹換新顏，所到之處都是耀眼的金黃、熱烈的鮮紅，讓人不覺沉浸其中……

植物用最顯眼的顏色變化告訴我們天氣轉(zhuǎn)涼了，要記得穿秋衣秋褲。而變色也是植物為迎接寒冬所做的最基本的準備。

同學們知道，葉片之所以是綠色，是由于葉肉細胞中合有一類特殊的色素——葉綠素。它們存在時，不僅可以吸收紅、藍光，反射綠光，使葉子呈現(xiàn)綠色，還能進行光合作用，為植物生長提供能量。而當氣溫降低、光照時間變短時，葉片的光合作用隨之減弱，葉綠素也不再忙碌。于是，為了最大限度地利用資源，植物便會把閑下來的葉綠素進行分解并再利用。

葉片沒有了“霸道”的葉綠素，被遮蓋起來的另外兩種色素——橙黃色的胡蘿卜素和黃色的葉黃素就會顯現(xiàn)出來。因此，我們便能看到葉片變黃了。

同時，一些植物的液泡內(nèi)還會大量合成花青素，使葉片呈現(xiàn)紅色。它們可以吸收紫外線，起到類似防曬霜的保護作用，能夠使樹葉在秋季避免因受陽光損害而過早凋落，從而使樹木能夠從樹葉中汲取更多養(yǎng)分。而且這些花青素大量合成的時間往往是發(fā)生在葉綠素分解之前，寒冷和干旱更加促進它們的形成。

另外，從生態(tài)學角度來說，植物葉色的變化也是一種自我保護機制。鮮明的色彩變化可以傳達強烈的信號，即這里的果實成熟了，可以來吃，順便幫忙傳播種子，或者警告食葉動物：“我一點兒也不好吃。”

2 落葉

經(jīng)歷過短暫的絢爛，秋葉很快就會從枝頭飄落，只留下光禿禿的枝丫在寒風中蕭瑟地搖曳著。

落葉是許多植物為了度過嚴寒不得不做出的妥協(xié)。當它們處于逆境時，為求自保，就會舍棄葉片，保存主干。對于一些植物來說，它們的葉片從剛長出來時，就一直在為秋天的凋落做準備。

在這些葉片的葉柄基部，有一個特殊的區(qū)域——離區(qū)。當它感受到植株傳來的脫落的信號時，便會進行“自毀”行為，如使輸導組織失效、細胞解體等。這樣，葉片很陜就會干枯、死亡，風一吹，就能輕松地從離區(qū)處掉落。而且在葉片脫落前，它們還不忘保護主干，在脫落處的下方形成保護層。更重要的是，落葉在離開前，就已把葉內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運到植株的其他部位，一點兒都不會浪費。

葉片“自我犧牲”的事跡還不只有這些。我們常說，葉落歸根。落葉被微生物等分解后，重新被植物吸收利用。在有些植物的落葉中檢測到的鋁、鋅、鉛等元素的含量要高于正常的葉片，由此推測落葉可能具有一定的排泄作用，可以帶走有害物質(zhì)。另外，一些植物的落葉還能釋放種間抑制劑，減少林下幼苗或其他種類植物的生長。

或許有同學會問，那些不落葉的植物又是怎樣的呢？

那些在寒冬中依然生機勃勃的常綠植物，由于它們的葉片是從植株上次第脫落，所以它們不會像落葉植物—樣，有一下子掉禿的風險。而且它們具有特殊的葉片，可抵抗寒冷和水分流失。比如，松樹的葉片呈針狀，長而細，能在最大程度上減少水分蒸發(fā)。冬青樹雖然葉片寬闊，但其表面覆蓋有一層蠟質(zhì)，也有助于減少水分蒸發(fā)。

3 休眠

有一些動物會在冬天進入冬眠，一動不動地“睡過”寒冷的季節(jié)。植物的休眠與動物冬眠有些類似，這時它們的代謝非常緩慢，生長幾乎停滯，大部分的精力都用來提高抗寒力。

不同的植物，休眠形式也不同，如一、二年生植物大多是種子休眠;多年生落葉樹是芽和維管形成層休眠;而許多二年生或多年生草本植物則是鱗莖、球莖、塊根和塊莖等休眠。當?shù)诙甏禾靵砼R，適宜的溫度和光照長度調(diào)節(jié)就會將植物從休眠中“喚醒”，重新綻放生機。

Part2

動物篇

寒冷的冬天來了，動物們又是怎樣應對寒冷的呢？其實，除了同學們了解的冬眠外，不同動物有著不同的策略。

1 躲起來

外面天寒地凍，找個暖和的地方躲起來當然是最簡單的辦法。許多昆蟲在冬天到來時，通常會尋找比環(huán)境溫度變化幅度相對較溫和的小環(huán)境進行越冬。

隨著氣溫下降，螞蟻的體溫迅速下降，行為遲緩。它們會找一些溫暖的地方，如土層中、巖石下面等地進行休眠，這期間主要消耗其體內(nèi)在秋季儲存的脂肪。

一些昆蟲在土壤中越冬，如甘藍夜蛾在地下5厘米左右深的土中以蛹越冬。螻蛄可以以成蟲態(tài)鉆到地下1米深的地方靜等春天到來。

黃地老虎隨著冬季氣溫的降低，其潛入土壤中的深度也會不斷增加，以躲避低溫傷害。許多水生昆蟲也會向水體深處遷移，那里的溫度通常比水面高。

2 逃走

另外一種擺脫寒冷的方式就是“逃走”，很多動物都采取這種做法。當然，絕大多數(shù)是像烏一樣便于遷徙的動物。

燕子的遷徙是非常明顯的：秋天到來時，它們會成群結(jié)隊地站在電線上，啟程飛往南方，留在更適合它們生存的地方。

有時，春秋季節(jié)光照時間長短會有相似，導致植物誤判，造成反季節(jié)開花。比如，2019年10月，被天氣搞暈頭的武大櫻花，就在秋天開花了，還榮獲網(wǎng)友昵稱“傻白櫻”

除候鳥外，其他一些動物也有遷徙的習慣。列如，兩極的灰鯨會游向熱帶進行交配，北極馴鹿和非洲角馬等大型蹄類哺乳動物會不遠萬里尋找新鮮草地。蝴蝶也不例外：每當冬天來臨之前，黃黑相間的北美黑脈金斑蝶就從加拿大南部和北美地區(qū)浩浩蕩蕩地出發(fā)，飛向美國加州中南部和墨西哥中西部的冷杉林，用3～4代生命接力的方式遷徙超過4000千米，連許多候烏都望塵莫及。

知識鏈接

也有一些蝴蝶以幼蟲的蟲態(tài)越冬，冬天來臨前，蝴蝶幼蟲們非常努力，一點一點吐出絲把葉子縫成一個“小被子”，然后躲進葉子里，把自己包裹得嚴嚴實實。春天來時，再從“小被子”爬出來。還有一些蝴蝶是以蛹的蟲態(tài)越冬，直到春天到來，羽化成蝶。

3 抱團取暖

帝企鵝必須在寒冷的地方繁殖后代，已經(jīng)習慣了低溫。事實上，帝企鵝在南極冰層覆蓋的陸地上繁殖。當?shù)燮簌Z進入陸地繁殖時，南極的風雪有時可以使氣溫降低到-70℃。這時，它們?nèi)∨姆椒ū闶菙D成一團。它們一圈一圈地走著，互相取暖，直到轉(zhuǎn)到核心位置。這樣相互保護，相互依靠，大家都不至于凍死。

蜜蜂也是采取“抱團取暖”的策略來越冬的。它們集結(jié)成一個球，緊緊依靠在一起，互相取暖。處在內(nèi)部的蜜蜂通過振動翅來獲取熱量，而工蜂在外面扇動翅膀，阻隔冷空氣進入，保證內(nèi)部熱量不散失。內(nèi)、外的蜜蜂會輪流換崗。熊蜂中，只有受精后的蜂王能安然度過冬天，其余熊蜂都會隨著冬天的到來而被凍死。蜂王會躲進在地上的小洞里休眠，等待春天到來。

瓢蟲會以成蟲的蟲態(tài)越冬，它們會“拉幫結(jié)派”，在一些干燥、溫暖的地方聚集起來，一起度過冬天。此時，瓢蟲生長發(fā)育緩慢，體內(nèi)含水量下降，脂肪含量增高，抗寒性增加。

4 “穿”上保暖大衣

這對于動物來說很常見，從家養(yǎng)的狗到野狐貍都會在冬天長更厚的毛，它們長毛比脫毛容易。

北極的冬天，溫度會降到-35℃左右，但北極熊對此并不擔心，它們甚至能在寒冷的巨大冰塊上繁育自己的后代，這是因為它們長著獨特的皮毛。北極熊身上最外層的毛很長，富合油脂，而且是中空的，能幫助這種最重可達600千克的哺乳動物跳進寒冷的海水里而不會沉下去。這層毛對水的排斥力也很強。北極熊從海水里爬出來，只要將身上的水抖幾下，體毛就會變干。這種濃密而柔軟的體毛更像是一件“保暖大衣”。

5 休眠/滯育

秋末冬初，氣溫下降到一定程度時，很多動物來說都會冬眠，例如刺猬、睡鼠、熊和蝙蝠、兩棲動物蠑螈、爬行動物烏龜?shù)取?/p>

而昆蟲在遭遇不良條件時，生命活動也會出現(xiàn)停滯現(xiàn)象，以便安全度過惡劣的環(huán)境階段。根據(jù)引起和接觸停滯的條件，可將停滯現(xiàn)象分為休眠和滯育。這個階段，昆蟲的新陳代謝下降，發(fā)育也極其緩慢。為了安穩(wěn)過冬，昆蟲的身體也需要進行一系列的生理變化，做好越冬準備。比如，降低體內(nèi)的含水量、排除體內(nèi)冰核、積累抗寒物質(zhì)甘油等。

除了上述這些抵御寒冷的策略，有些動物還有一些與眾不同的方法。比如，寒冷時，蜥蜴會增加體內(nèi)血糖濃度.使得血液里不會形成致命的冰晶而導致血管被刺破;日本雪猴在冬天時會泡溫泉以驅(qū)走寒冷;冬眠時，阿拉斯加木蛙身體60%的部位會結(jié)冰，它們會停止呼吸，心跳也會停止跳動，身體的一些物理過程如新陳代謝和排泄過程也會隨之停止，可在來年春天卻能奇跡般地復活……

動植物有著如此驚人的越冬本領，同學們是不是很羨慕呢？而我們只能默默地多穿衣服、裹緊自己的小棉被了……哦！對了，再打開空調(diào)吧！