Kita manusia bertahan dalam musim sejuk di musim sejuk dengan mantel hangat, pemanas ruang dan coklat panas. Walau bagaimanapun, serangga mempunyai beberapa strategi yang lebih kreatif sehingga lengan mereka. Sama ada protein khas yang bertindak seperti antibeku di dalam kereta anda, cecair badan menimbulkan alkohol bukan air atau bersiap sedia untuk perjalanan jarak jauh ke iklim yang lebih hangat, nampaknya pepijat ini telah membangunkan jawapan mereka sendiri terhadap masalah biologi yang menyebabkan musim sejuk .
Kandungan Terkait
- Cara Membuat Habitat Serangga di Taman Anda
Anda mungkin pernah mendengar satu cara yang paling biasa serangga membuatnya melalui musim ini yang paling gelap dan paling sejuk: perjalanan masa. "Sama ada mereka melarikan diri dari angkasa, yang bermaksud mereka berpindah, atau mereka melarikan diri dalam waktunya, yang bermaksud mereka menjadi tidak aktif, " kata Scott Hayward, seorang ahli biologi invertebrata di University of Birmingham. "Majoriti sebenarnya tidak aktif."
Untuk bertahan dalam kekurangan makanan dan kehangatan musim sejuk, mamalia seperti beruang dan chipmunks cenderung hibernate. Walaupun hibernasi sering dianggap sebagai tidur yang mendalam, ia sebenarnya adalah keadaan dorman secara biologi: Hibernating haiwan menyimpan makanan dan mengurangkan metabolisme mereka melalui proses yang masih belum difahami sepenuhnya. Penyelidik NASA juga meneliti teknik yang boleh menyebabkan hibernasi pada manusia, untuk membantu para angkasawan meneruskan perjalanan ruang selama bertahun-tahun.
Serangga mempunyai versi sendiri alat berkuasa ini: diapause. Serupa dengan hibernasi, serangga yang bersiap untuk memasuki diapause biasanya akan cuba mencari sejenis tempat perlindungan dari kesejukan, kata Hayward, yang telah melakukan penyelidikan yang luas tentang dorman serangga dan bertahan hidup dalam persekitaran yang ekstrem. Ini selalunya bermaksud menggelegak di bawah tanah (menganggap fakta bahawa, pada musim sejuk, beratus-ratus serangga mungkin berbaring tidak berminyak hanya beberapa inci di bawah kaki anda), tetapi boleh juga bermakna mencari perlindungan di batang pokok atau di bawah batu.
Sesetengah serangga, seperti penjaja jagung Eropah, telah berjaya menggagalkan para petani dan entomologi tipu muslihat dengan mencari cara untuk hidup di atas tanah di musim sejuk. Perosak jagung terkenal ini mempunyai toleransi yang melampau untuk sejuk, lebih-lebih lagi daripada spesies hibernasi. Kajian telah mendapati bahawa larva pembekal juga dapat bertahan selama supercooled selama beberapa minit hingga -40 darjah F. Bola borer di dalam tangkai jagung atau jagung jagung, dan mampu bertahan walaupun air di dalam badannya (walaupun tidak di dalam sel-selnya) membeku.
Serangga lain menyimpan antibeku. Di Antartika, midge Antartika yang tidak terbang menghasilkan sejumlah besar gula dalam sel-selnya, yang menurunkan titik pembekuan cecair. Pada masa yang sama, dermaga membenarkan tanah beku di sekelilingnya untuk menarik hampir setiap setitik air di dalam badannya. "Serangga menjadi dehidrasi sepenuhnya, " kata Hayward. "Kemudian, ia tidak boleh membekukan." Ini membantu pepijat miniscule-yang merupakan satu-satunya serangga dan haiwan daratan terbesar di benua itu-menentang pembekuan sama sekali.
Rumpai laut berbulu arctic membelanjakan kira-kira 90 peratus daripada nyawa dalam keadaan beku. Ular ulat rama juga menyelesaikan prestasi ini dengan menghasilkan gula-khususnya, gliserol alkohol. Dengan cara yang sama, vodka boleh disimpan di dalam peti sejuk dan tetap cair, cecair ini tidak membeku, memelihara tisu larva rama-rama dan membolehkan ia bertahan pada suhu yang mencecah hingga -70 darjah F. Kumbang Alaska Upis boleh tahan suhu yang menjejaskan hingga 100 darjah F, dengan menghasilkan "molekul antifreeze" khusus.
Tetapi kebanyakan serangga tidak begitu kuat. Sekitar - 30 darjah F adalah had biasa untuk banyak spesies, kata Hayward. Itulah sebabnya banyak serangga mempunyai rentang yang terhad kepada lebih banyak kawasan tropika di dunia yang tidak pernah mengalami suhu beku, seperti negara-negara Afrika, Amerika Selatan dan Asia yang kaya raya atau negara nyamuk.
Penyerang jagung jagung Eropah boleh bertahan dalam musim sejuk beku dalam batang jagung. (WILDLIFE GmbH / Alamy Stock Photo) Pemanasan global, bagaimanapun, tidak lama lagi akan mengubah pepatah itu dan mengancam populasi serangga di seluruh dunia. Apabila bumi menghangatkan keseluruhan, serangga beralih ke arah tiang untuk menjajah kawasan-kawasan yang lebih hangat daripada sebelumnya pada bulan-bulan musim panas. Namun banyak serangga ini kurang mampu untuk bertahan pada musim sejuk yang sejuk di rantau ini.
"Di mana mereka tidak dapat berbuat demikian, mereka tidak dapat ditubuhkan, " kata Hayward. Sementara itu, ke arah khatulistiwa, suhu panas mengganggu kitaran diapause serangga lain.
Walaupun diapause adalah adaptasi untuk bertahan pada musim sejuk, suhu bukanlah faktor utama yang mencetuskannya. Sebaliknya, hari-hari yang lebih pendek dalam petunjuk untuk musim sejuk memberi isyarat bantuan kepada badan-badan serangga bahawa sudah tiba masanya untuk bersiap sedia untuk dorman. Ketika hari-hari semakin hangat ke dalam musim gugur, tubuh serangga menjadi keliru. Dengan berfikir secara berangan bahawa musim bunga atau musim panas, mereka sering menafikan proses diapause untuk mencari makanan atau pasangan yang menyebabkan mereka tidak bersedia apabila musim sejuk sebenarnya menyerang, kata Hayward.
Kenapa perlu penjagaan manusia? Pertimbangkan keprihatinan yang sangat terkenal, penyuap penting bagi banyak spesies tumbuhan dan tanaman pertanian. Sudah bergelut dengan kehilangan habitat dan racun perosak, populasi lebah sekarang juga bertarung dengan perubahan musim. Pemanasan suhu menyebabkan bukan sahaja musim gugur, tetapi juga mata air yang lebih awal, yang boleh mengelirukan seorang anggota sarang yang sangat penting: ratu.
Lebah ratu adalah penghuni sarang sahaja yang biasanya memasuki diapause. Mereka biasanya terbangun sekali setahun, pada musim bunga, dan meninggalkan untuk menjalin koloni baru. Tetapi dengan musim bunga yang sering bermula sebelum ini, namun, sarang telah mencapai saiz di mana seorang ratu baru akan dilahirkan dan cuba mencari koloni baru sebelum musim sejuk bermula, bukan pada awal musim bunga. Anak-anak mereka kemudiannya bergelut untuk mencari bunga untuk dimakan pada musim sejuk, dan harus menangani suhu yang belum berkembang untuk mengendalikannya.
"Anda telah mendapat tahap mortaliti yang besar, " kata Hayward, "dan anda telah mendapat sedikit penyerbu pada tahun berikutnya."
Terdapat pelbagai cara lain yang telah dikembangkan serangga untuk mengalahkan sejuk. Tetapi apabila keadaan menjadi sukar, sesetengah serangga tidak menjadi sukar-mereka hanya pergi. Sebagai contoh, kupu-kupu raja terkenal dengan strategi musim sejuk yang menakjubkan dan mengagumkan: mengambil beratus-ratus dan ratusan sahabatnya dan menuju beribu-ribu mil ke arah khatulistiwa untuk mengelakkan suhu sejuk.
"Terdapat banyak cara yang boleh dibiarkan musim sejuk, " kata Hayward.
