阳台三居室,虫界大别墅

2022年11月03日22:27:26 科学 1551

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窗台上的土“房子”,高大约是30mm

秋末冬初,地净场光,树叶凋落,为害庄稼和在地面活动的虫子不见了,是被寒冷的气候冻死了吧?不是,但事情并不那么简单。事实上每当寒冬来临,大多数昆虫便纷纷进入过冬期,不再活动了。

昆虫没有冬眠这种说法,无论昆虫在一年中能发生几个世代,当环境条件对它们不利时,就会有一段生长发育停滞的时期,这个时期往往是在酷热的夏季或严寒的冬季,因而通常称这段时期为越夏或越冬。

昆虫过冬前的准备工作,是在秋末气候开始变冷、气温平均下降到8℃~10℃时开始的,它们先将自己吃胖,然后再挤出体内水分……


一、食物与水分


越冬准备工作的第一步当然是疯狂进食,积累营养物质,使身体内的脂肪含量逐渐增多。到了停止取食时,身体内的脂肪含量就达到了最高水平。同时,身体的其他组织也在不断进行着蛋白质碳水化合物的贮存。这些物质的积累可补偿过冬阶段新陈代谢过程中所消耗的物质。


其次,是降低体内的水分。正常生活条件下,昆虫体内的含水量很高,一般约为体重的70%~80%,也就是说昆虫整个身体重量的大部分都是水。


昆虫体内的水分为两种:一种叫游离水,一种叫结合水。游离水是昆虫从食物和大气中取得的,一般不直接参与体内一系列生物化学变化过程。这种水比较容易结冰,当温度下降到零度以下时,昆虫身体就容易冻结而导致死亡。结合水就不同了,它不但参与昆虫体内的一系列生物化学变化,而且在零下十几度甚至零下三十几度都不结冰,这就提高了昆虫的抗寒能力。


第一期排水是在昆虫停止取食要转入过冬状态以前,从消化道里排出所有食物残渣,部分游离水随之被排出体外。虽然昆虫停止取食,不再从外界引进水分,但昆虫体内的代谢作用还很旺盛,借助呼吸时的蒸发又会排出一部分水分;同时由于气候、光照等外界环境的改变,也促使昆虫体内进行着一系列的生物化学变化,在这种变化过程中,部分游离水转变成了结合水。这一阶段失去的水分一般占总失水量的20%~25%。第二个失水时期发生在温度下降到8℃~9℃时。这时,昆虫一般都进入过冬的隐蔽场所,但还没有进入真正的过冬状态,这段时间内,又失去了1%~4%的水分。


二、趋温性、趋湿性


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昆虫在低温下的体温变化过程

昆虫在过冬前的准备中,还有一次改变趋性的过程。昆虫属于变温动物,体温随气温的变化而改变,天热了就向阴凉的地方躲,天冷就向暖和的地方跑。这种向暖和地方去的现象就是趋温性,是昆虫度过严冬的一种重要本能。例如专门取食蚜虫异色瓢虫,天气变冷时,它们就争先恐后地飞到墙缝、草堆以及仓库等较暖和的地方过冬。在土壤中生活并过冬的叩头虫的幼虫(金针虫),天气变冷时,它们便向着土壤深处钻,这是因为10厘米以下深处的土壤温度要比大气温度高7℃以上,20厘米的深处要高10℃以上。当土壤深度达60~90厘米时,温度昼夜不变;深度达12米时,保持着不冷不热的状态。虽然大部分昆虫不会钻那么深,但钻入到10~15厘米下还是较为常见的。由于土壤温度比大气温度高,昆虫当然就不容易被冻死了。

也有些种类的昆虫要钻到树皮下、树干内,或田野、林间的枯枝落叶堆中过冬,这也是一种趋温性的表现。一般树皮或较深树皮缝中的温度,要比大气温度高2℃~5℃;在树干2厘米深的地方,温度比外面高出5℃~6℃。


趋湿性也是昆虫的一种生存本能。昆虫在过冬前虽脱去了体内大部分的游离水,但在荒漠干旱地区,处于过冬期的昆虫体内及周围环境中的水分,蒸发量要比回收量高得多,这对保持昆虫的生理活性极为不利,特别对过冬后的苏醒影响更大。因此,有些昆虫(特别是在地表过冬的成虫),它们过冬前常选择在有枯枝、落叶、垃圾等比较潮湿的物体下过冬就是这个缘故。


三、蛹的形态、卵的形态


不同类昆虫的过冬方式是不一样的,以幼虫形态过冬的占43%,以蛹形态过冬的占29%,以成虫形态过冬的占17%,以卵形态过冬的占11%。


以幼虫方式过冬的昆虫,多数都已接近老熟。这是因为刚从卵中孵化出来的一龄幼虫,体壁幼嫩,抗寒能力极差;二龄后的幼虫,正处在快速取食和发育旺盛的阶段,体腔内所含水分较多,又没储备足够多的过冬所需的脂肪,因此一、二龄的幼虫对度过冬天还很不适应。以幼虫期过冬的昆虫,除幼虫在身体生理上具备了过冬条件外,选择不同的过冬场所、编织各种形状的防护外罩也是必不可少的。蜉蝣石蝇以及蜻蜓等水生昆虫会在冬天时变成幼虫,和其他昆虫不同,它们在冬天时不会休养生息,反而会积极摄食,以确保它们在早春时重新变为成虫。它们精力充沛,在有需要的时候,它们还能迁移到温暖的水域中。有证据表明,它们自身会产生甘油来避免被冻结。


以蛹的形态过冬的昆虫数量种类不多,这是因为虽然蛹态的表皮比较坚硬,可遮风御寒,但毕竟是较长时间过着静止生活,在这个阶段缺乏躲避鸟兽、寄生性昆虫等天敌的能力。多种蝴蝶是以蛹的形态过冬的。蝴蝶一年中最后一代幼虫在进入冬眠前,选择僻静、向阳、遮风环境,向篱笆、墙壁等上面爬去。先吐出些丝将尾部与所栖居的物体粘住,然后靠身体的蠕动及脱皮激素的作用,脱去旧衣,变成失去运行能力的蛹。这时如有天敌侵犯,它们唯一的示威表现就是将身体抖动几下。蛾类的蛹大部分是在地下的土中过冬,只要土壤不受到冬耕翻地的破坏、禽畜的刨食,它们就可安全过冬。


大多数昆虫在成虫期能取食,或有坚硬的体壁。只要它们把肚子吃饱,储备下足够供冬季消耗的养料,并选择好越冬场所,就能熬过漫长的冬季。双翅目中的蚊、蝇,大部分是以成虫形态过冬的。每年冬季将要来临时,它们就钻到石洞、大棚、空房、畜舍等阴暗挡风的角落里躲藏起来度过冬天。蚂蚁这样的社交昆虫将洞穴挖得很深,深到寒气无法到达,在这里它们享用夏天积累下来的食物。


而另一种社交动物蜜蜂则进化出了一种不同于蚂蚁的适应机制。当蜂房温度降到17℃以下时,蜜蜂们会聚集成一个球,处在内部的蜜蜂通过振动翅膀来获取热量,而处在外部的蜜蜂则像一个绝缘层那样保护热量不散失殆尽,蜜蜂们轮流享受内部热量。


以卵的形态过冬的昆虫,常见的有蝗虫蝈蝈蟋蟀、蚜虫、粉虱、飞虱、斑衣腊蝉、盲蝽象等。


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渤海湾迁飞通道位置

当然了,如果实在忍受不了寒冷的冬季,昆虫还有一个选择,那就是迁徙,类似候鸟一样,飞往更为温暖的地区,以躲避不良的生存环境。比如,亚洲东部地处季风带,其春、夏季的偏南气流和秋季的偏北气流是形成昆虫逐代北迁南回,远距离季节性迁飞的气流条件。我国地处典型的东亚季风气候区,为害虫跨区域迁飞提供了有利条件。

所以说,生物为了生存,总会倾尽所能,找到合适的方法,即使如弱小的昆虫,也能应对残酷的环境。


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“房子”里是这样的,有成虫、蛹间,中间腔室是尊贵“房间”

推测:由于阳台上有些土或在对花盆浇水时渗出土,天冷了秋末时节,这十多只虫子不停的携带土液,爬上塑钢窗内侧最宽的底棱上(外面还有扇玻璃挡风遮雨呢),利用自身的结合水把土一层层的堆高,根据需要做成三个隔间的“房子”。简直就是阳台三居室,虫界大别墅啊!


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虫子的选址巧妙:外面还有扇玻璃挡风遮雨呢

从前面图“房子”的结构看,虫子们把“别墅”里面分隔成三居室,有成虫(已干透)、蛹,中间腔室是尊贵的“房间”,密封好(现没打开,不知里面“房主”是谁) ,最后一个成虫是牺牲自己完成了这座建筑最后的封闭任务,即用自己的虫体堵住了“大别墅”盖成完工最后的缺口,这样里面和外面就彻底分开了。最后这个虫子,是最具有奉献精神的。两侧房间,各住三两个成虫,不过已干透,也许是盖房子累的吧!看干透的虫体,好像没有多少养分了,这么大工程,是不容易完成的啊。也许这是生物界的统一使命,为了未来为了传承,必须使出所有能量来完成使命!

四、如何苏醒?

昆虫“睡”了一冬,到了春天怎样醒来,什么时候才醒呢? 大家可能会认为天气暖和了昆虫就自然就会苏醒,好像温度是最主要的条件,实际并不那样简单。

(1) 喝足水分方醒来

昆虫在春季苏醒前,最主要的是先喝足水,因为昆虫在过冬前为了降低冰点,免遭冻死,排出大部分的水分,过冬期间又消耗了一些水分;身体内失水太多,就妨碍了正常的生理活动,即便是天气暖和了也不能恢复活动。它们就借身体的表皮、呼吸系统和消化系统等各个能吸收水分的器官,尽量吸收水分,等到身体活动所需要的水分足够了才开始活动。如果春季太干燥,吸不到足够的水分,就会造成大量死亡。有人作过这样的调查,玉米钻心虫的越冬死亡率一般都在50一60%左右,其中有一半多是因春季失水过多死掉的。棉花三点盲蝽的越冬卵,如果空气湿度在60%以上,5月初就能孵化了,要是水分不够或长久不下雨,它就不孵化,一直等到下雨后才孵化出来。


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常见昆虫房间,只是不知道这是螳螂家

(2)食物刺激醒过来

  昆虫的越冬和苏醒时间,因种类不同而大相径庭。一般来说,一年中发生的代数少而食物又单纯的种类,过冬较早;世代多或食性复杂的,过冬较晚。苏醒的时间,除了同它们的生活习性有关外,主要与所需食物的生长季节有着密切的关系。以卵过冬的蚜虫,只要所需寄主开始发芽,它们就冲破卵壳,艇了出来吮吸嫩芽的汁液。所以,寄主的萌芽时间就成了蚜虫孵化的信号。


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