《昆蟲越冬前的機體變化》是一篇昆蟲研究文章。
基本介紹
- 中文名：昆蟲越冬前的機體變化
- 外文名：The change of insects before winter
人們在冬季到來之前就準備好了禦寒的衣物，家禽也要換上厚厚的羽毛，田鼠要貯備過冬的食物，小小的昆蟲也不例外，冬季到來之前，它們也做了多方面的準備工作。
昆蟲過冬前的準備工作，是在秋末氣候開始變冷、大氣溫度平均下降到8℃～10℃之間開始的，而整個過程也是循序漸進的、有條不紊的。
首先，是積累營養物質。昆蟲在將要進入過冬之前就忙於大量取食，使身體內的脂肪含量逐漸增多，到了停止取食時，身體內的脂肪含量就達到了最高水平。與此同時，身體的其他組織內也在不斷的進行著蛋白質和碳水化合物的貯存。這些物質的積累可補償過冬階段新陳代謝過程中所消耗的物質。
其次，是降低體內的水分。正常生活條件下，昆蟲體內的含水量很高，一般約為體重的70%～80%，也就是說昆蟲整個身體重量的大部分都是水。昆蟲體內的水，一般分為兩種：一種叫游離水，另一種叫結合水。游離水是昆蟲從食物中和大氣中直接取得的，這種水一般都還沒有直接參加身體內部一系列生物化學變化過程。游離水和一般的水相同，比較容易結冰。游離水多了，當溫度下降到攝氏零度以下時，昆蟲身體就容易凍結而導致死亡。結合水就完全不同了，它不但在昆蟲體內參予了一系列的生物化學變化，而水分本身的物理性質已經改變，因而結合水在攝氏零下十幾度至零下三十幾度還不結冰，這就提高了昆蟲的抗寒能力。
昆蟲體內的游離水是在什麼時間、是怎樣排出的呢？一般地說昆蟲體內游離水的排出是分兩個時期進行的。
第一期排水是在昆蟲停止取食剛要轉入過冬狀態以前，就從消化道里排出所有食物殘渣，隨之部分游離水被排出體外，另外由於昆蟲停止取食，不再從外界引進水分，但此時昆蟲體內的代謝作用還很旺盛，也就藉助呼吸時的蒸發作用又排出一部分水分；再者由於氣候、光照等外界環境的改變，也促使昆蟲體內進行著一系列的生物化學變化，在這種變化過程中，部分游離水變轉變成了結合水。以上這些過程失去水分的總量一般占總失水量的20%～25%。
第二個失水時期發生在溫度下降到8℃～9℃時。這時，昆蟲一般都進入過冬的隱蔽場所，但由於還沒有進入真正的過冬狀態，還要進行短時間的所謂的過冬鍛鍊。在這段時間內，又失去了1%～4%的水分。
昆蟲在過冬前的準備過程中，除了貯存營養物質和降低體內游離水的含量外，還有一次改變趨性的過程。昆蟲屬於變溫動物，它們的體溫是跟隨氣溫的變化而改變著，因此，天熱了就向陰涼的地方躲，天冷就要向較暖和的地方跑。這種向暖和地方去的現象，叫作趨溫性。
趨溫性是昆蟲度過嚴冬的一種重要本能。例如專門取食蚜蟲的異色瓢蟲，天氣變冷時，它們就爭先恐後地飛到避同的牆縫、草堆以及倉庫等較暖和的地方度過冬天。在土壤中生活並度過冬天的金電子幼蟲（蠐螬）和叩頭蟲的幼蟲（金針蟲），天氣變冷時，它們便向著土壤深處鑽，這是因為10厘米以下深處的土壤溫度要比大氣溫度高7℃以上，20厘米的深處要高10℃多。當土壤深度到達60～90厘米時，溫度晝夜不變；深度達到12米時，一年四季中的溫度，保持著不冷不熱的狀態。雖然大部分昆蟲不會鑽到那么深，但鑽入到10～15厘米深下還是較為常見的。如果大氣溫度低於-10℃或更低時，昆蟲過冬處的土溫卻只有0℃或稍低點，由於土壤溫度較高，當然就不容易被凍死了。
也有些種類的昆蟲要鑽到樹皮下、樹幹內，或田野、林間的枯枝落葉堆中過冬，這也是一種趨溫性的表現。一般說樹皮或較深樹皮縫中的溫度，要比大氣溫度高2℃～5℃；在樹幹2厘米深的地方，溫度比外面高出5℃～6℃
。即使在同一棵大樹皮或縫中潛伏過冬的昆蟲，向陽的一面也明顯地比向陰的一面多得多，因為向陽一面的日平均溫要比向陰的一面高7℃～8℃。
人們也許會想到，如果冬季連降大雪，把在大地上過冬的昆蟲深埋了起來，它們都該被凍死了吧。其實厚厚的“雪被”蓋滿大地，保護了地面熱氣蒸發，反而使表土及較深土層免受寒風的侵襲及低溫冰凍。據測量記載，在雪的覆蓋下，一般土表溫度可保持0℃或稍低一些。如果雪深達4～5厘米，對土壤保溫起著重要作用，這就為在土表或土壤中過冬的昆蟲，提供了一床既輕鬆又暖和的“鴨絨被”。
趨濕性也是昆蟲一種謀求生存的本能。昆蟲在過冬前雖然脫去了體內大部分冰點低的游離水，但在荒漠乾旱地區，處於過冬期間的昆蟲體軀及其周圍環境中的水分，蒸發量要比回收量高得多，這對保持昆蟲的生理活性極為不利，特別對過冬後的甦醒影響更大。因此，有些種昆蟲（特別是在地表過冬的成蟲），它們過冬前常選擇在有枯枝、落葉、垃圾等比較潮濕的物體下過冬就是這個原故。
