Vi mennesker overlever vinterens iskolde med varme frakker, rumvarmere og varm chokolade. Insekter har dog et par mere kreative strategier op i ærmerne. Uanset om det er specielle proteiner, der fungerer som frostvæske i din bil, kropsvæsker tilsat alkohol i stedet for vand eller klaret til langdistanserejser til varmere klimaer, ser det ud til, at disse hårdføre bugs har udviklet deres egne svar på de biologiske problemer, som vinteren udgør .
Relateret indhold
- Sådan opretter du et insekthabitat i din have
Du har sandsynligvis hørt om en af de mest almindelige måder, insekter gør det gennem denne mørkeste og koldeste sæson: tidsrejser. "Enten slipper de ud i rummet, hvilket betyder, at de migrerer, eller de slipper ud i tide, hvilket betyder, at de bliver sovende, " siger Scott Hayward, en hvirvelløs biolog ved University of Birmingham. "Langt de fleste bliver faktisk sovende."
For at overleve vintermangel på mad og varme, er pattedyr som bjørne og chipmunks en tendens til at dvale. Mens dvaletilstand ofte betragtes som en dyb søvn, er det faktisk en biologisk distinkt tilstand af dvale: Dvaletilstand dyrer mad og reducerer deres stofskifte gennem processer, der stadig ikke er fuldt ud forstået. NASA-forskere undersøger endda teknikker, der kan fremkalde dvaletilstand hos mennesker, for at hjælpe astronauter med at gøre det gennem årelange rumrejser.
Insekter har deres egen version af dette magtfulde værktøj: diapause. I lighed med dvaletilstand vil insekter, der forbereder sig på at gå i diapause, som regel forsøge at søge en slags husly mod kulden, siger Hayward, der har udført omfattende undersøgelser af insektdval og overlevelse i ekstreme miljøer. Det betyder ofte, at der graver sig under jorden (overvej det faktum, at hundreder af insekter om vinteren muligvis ligger sovende bare inches under dine fødder), men kan også betyde at finde ly i træstammer eller under klipper.
Nogle insekter, som den europæiske majsborer, har formået at frustrere landmænd og intrigerantomologer ved at finde måder at leve over jorden om vinteren. Denne berygtede majs skadedyr kan prale af en ekstrem tolerance for kulde, endnu mere end dvale arter. Undersøgelser har fundet, at borerlarver endda kan overleve ved at blive afkølet i flere minutter til -40 grader F. Boreren kugler op inden i majsstængler eller majsskolber og er i stand til at overleve, selv når vandet inde i kroppen er (dog ikke inden i dets celler) fryser.
Andre insekter havner på frostvæsken. I Antarktis producerer den flyveløse Antarktisk kæmpe store mængder sukker i dens celler, hvilket sænker frysepunktet for væsker. Samtidig tillader midge den fryserjord omkring den at trække næsten hver dråbe vand i sin krop ud. "Insektet bliver helt dehydreret, " siger Hayward. "Derefter kan det ikke fryse." Dette hjælper miniscule bug - som både er det eneste insekt og det største landdyr på dette kontinent - modstå frysning helt.
Den arktiske uldbjørnemøl bruger omtrent 90 procent af sit liv i frosset tilstand. Moth larven opnår også denne bedrift ved at producere sukker - specifikt alkoholglycerolen. På samme måde som vodka kan opbevares i fryseren og forblive flydende, fryser disse væsker ikke, hvilket bevarer vævene i møllelarverne og tillader det at overleve ved temperaturer, der dypper ned til -70 grader F. Alaska Upis bille kan tåler temperaturer, der når ned til et chokerende -100 grader F ved at producere et specielt "frostvæske-molekyle."
Men størstedelen af insekter er ikke så ihærdige. Omkring - 30 grader F er en typisk grænse for mange arter, siger Hayward. Det er grunden til, at mange insekter har områder, der er begrænset til flere tropiske områder i verden, som aldrig oplever frysetemperaturer, som den bug-ridet Amazonas eller mygtrige lande i Afrika, Sydamerika og Asien.
Europæiske larver af majsborer kan overleve vinteren frosset inde i majsstængler. (WILDLIFE GmbH / Alamy Stock-foto) Global opvarmning kan dog snart ændre den maksimale og true insektpopulationer rundt om i verden. Når Jorden generelt varmer, skifter insekter sig mod polerne for at kolonisere områder, der er varmere end før i sommermånederne. Alligevel mangler mange af disse insekter evnen til at overleve de koldere vintre, der findes i disse regioner.
"Hvor de ikke kan gøre det, kan de ikke blive etablerede, " siger Hayward. I mellemtiden, mod ækvator, forstyrrer de varmere temperaturer andre insekters diapause-cyklusser.
Skønt diapause er en tilpasning til at overleve vinteren, er temperatur ikke den vigtigste faktor, der udløser den. I stedet hjælper kortere dage i op til vinteren med at signalere insektenes kroppe, at det er tid til at blive klar til dvalemodus. Efterhånden som dagene forbliver varmere senere ind i efteråret, bliver insekters kroppe forvirrede. Når de fejlagtigt tænker på, at det er forår eller sommer, ender de ofte med at afbryde diapause-processen for at begynde at lede efter mad eller kammerater - hvilket efterlader dem uforberedte på, når vinteren faktisk strejker, siger Hayward.
Hvorfor skal mennesker passe? Overvej den velkendte situation med humler, en vigtig pollinator for mange planter og landbrugsafgrøder. Allerede kæmper mod tab af habitater og pesticider kæmper bipopulationerne nu også med skiftende årstider. Opvarmningstemperaturer forårsager ikke kun senere søjler, men også tidligere fjedre, som kan forvirre et meget vigtigt medlem af bikuben: dronningen.
Dronningsbier er de eneste beboere, der typisk går i diapause. De vågner typisk en gang om året, i foråret, og lader for at smede en ny koloni. Men med foråret, der ofte begynder tidligere, når bikuberne imidlertid den størrelse, hvor en ny dronning vil blive født, og forsøger at finde en ny koloni, inden vinteren er begyndt, snarere end i starten af foråret. Deres afkom efterlades derefter med at kæmpe for at finde blomster at spise på om vinteren og må håndtere temperaturer, de ikke har udviklet sig til at håndtere.
"Du har massiv dødelighed, " siger Hayward, "og du har [derefter] få færre pollinatorer året efter."
Der er utallige andre måder, insekter har udviklet til at slå kulden. Men når det bliver hårdt, bliver nogle insekter ikke sværere - de forlader bare. Monark-sommerfuglen er for eksempel kendt for sin farverige og ærefrygtindgydende overvintringsstrategi: tager hundreder og hundreder af sine bedste venner og leder tusinder af miles mod ækvator for at undgå kolde temperaturer.
"Der er virkelig et utroligt mangfoldigt antal måder, de overlever vinteren på, " siger Hayward.
