昆虫过冬的特技

2016-12-28 12:12聂双双
大众科学 2016年12期
关键词:蜂巢极地幼虫

聂双双

翅膀上的“聚热器”

人们常把蝴蝶称为“会飞的鲜花”。它们五彩缤纷,花团锦簇,构成了大自然的绮丽景色。蝴蝶之所以五光十色,是由于翅面上的鳞片含有不同的色素粒,加之鳞片的构造十分别致,上有各种形状的脊纹,当阳光从不同角度照射到蝴蝶身上时,因折射和反射作用,蝶翅便会出现不同的颜色。

实际上,蝴蝶的翅膀还有御寒的作用。比如,一种日出性蝶类珍珠蝶在外界气温下降时,能利用翅膀使自己的体温保持在35℃上下。

在万里无云的时候,珍珠蝶不仅通过扑动翅膀产生热量,而且能接收和积聚太阳光的热量。珍珠蝶的翅膀上披着无数毛茸茸的鳞片,宛如亿万面镜子。

当这些镜面与太阳光垂直时,光能量就被大量吸收,使身子变得暖和起来。通过调节这些镜面的角度,珍珠蝶获得的热量就会发生变化。

就这样,珍珠蝶依靠变动翅膀的角度来控制受热面,使获得的热量达到最大值。倘若体温过高了,它们就会变动翅膀的位置,使之略有下降。在这里,蝴蝶的翅膀简直成了最佳“聚热器”。

巧用树叶挡严寒

蓑蛾科昆虫俗称皮虫,其幼虫的越冬方式独树一帜。为了对付鸟类和其他天敌,它们用树叶织成奇特的长袋,躲在里面过冬。

原来,在树叶的叶脉间有四通八达的导管,叶子依靠导管汲取水分和养料。新鲜的树叶弹性较强,皮虫是卷不动的。皮虫会将叶面上的导管咬断,由于水分和养料得不到供应,叶子很快便开始枯萎,弹性也渐渐减弱。

这时,皮虫就一股劲地把叶子的边缘往自己的身边拉,最后将叶子卷裹成了小袋,并在袋内吐丝缠叶,构筑像蚕茧那样的内壁。大功告成后,它就可以在袋内安营扎寨了。

每当深秋季节,人们往往可以看到有些植物叶片被挖了一个个椭圆形的洞。这就是切叶蜂的杰作。

切叶蜂的母蜂整个身体宛如一只圆规,它把后脚钉在叶子一边当圆心,由身体在叶子上按圆周方向边转边画圈,同时用两个锋利的大颚在叶子上挖一个西瓜籽那样大小的椭圆形的洞。一张叶子上往往挖了好几个洞,这些洞的大小和位置始终如一,就像一个模子里压出来的。

最后,切叶蜂把成叠的叶子运到地下或空心木头里面,筑成一排排蜂房。每个巢都是由剪下来的叶子重叠而成的椭圆形“住宅”,切叶蜂在里面放上花蜜和花粉后,就进去产卵越冬。有人作了一番统计:每只切叶蜂在地下或空心木中可以建30个蜂房,所需的椭圆形叶片至少要1000张。

蜜蜂“防冬俱乐部”

蜜蜂的“防冬俱乐部”,在适应严寒生活中是独具一格的。

这个“防冬俱乐部”,就在蜂巢之中。初冬时节,蜜蜂就渐渐不愿离开自己的暖房——蜂巢了。到了深冬季节,蜜蜂便很少长时间单独呆在靠近蜂巢外壁的地方,因为那里较冷,有被冻伤的危险。

这时候,它们除了取食平时贮存的蜂蜜获得热量之外,还围着蜂王“抱成一团”,组成一个既大又密的蜂巢团,飞快地在蜂巢里爬来爬去,靠运动取暖。

这样,蜂巢里的温度可以保持在35℃左右。如果蜂巢团最外层的蜜蜂冷得受不住了,它们就会里外换一个位置,进行“换防”。整个严寒季节,它们就这样不停地运动和“调防”。

那么,蜂巢中孤独的幼虫又是怎样渡过寒冬腊月的呢?要使幼虫正常地生长发育,蜂巢里的温度必须保持在35℃。为此,工蜂像称职的保姆那样,每天给幼虫喂食1300多次。此外,在蜂巢中的工蜂还聚集在一起,形成一道绝热层,用自己的身体使幼虫免受严寒的侵袭。倘若这样做了以后,幼虫仍然感到十分寒冷,工蜂便干脆扮演起“抱窝鸡”的角色来了:它们张翅舞足,使蜂房内的温度升高,以保护已孵化出的幼儿。

极地昆虫的越冬绝技

人们在千里冰封的极地,发现了50多种昆虫。其中包括英国探险队的科学家,在离南极极点只有500公里的地方发现的一种小蜘蛛。在气温低达-50℃的严寒环境中,这种小蜘蛛究竟是怎样生活的?

原来,极地有一些雪藻和真菌类植物,它们扎根在冰缝下的石缝里,在上面蜿蜒缠绕成浓密的丝簇。这些植物的个儿都不高,没有几个品种高过人的脚踝,它们组成了艳丽缤纷的深色生物庭园:那匍匐的雪藻平贴在雪地上,沐浴在混沌沌的阳光中。被晒热的藻团在光合作用下,经过代谢活动会放出热量。小蜘蛛就在其间拉丝缠网,组成“小暖房”。这种小暖房里的温度比外面高得多,小蜘蛛在里面生活得十分舒服,饥饿时还能取食那些自投罗网的小生物。

居住在极地的昆虫一般身体颜色都比较深,这样可以更好地吸收阳光,小蜘蛛当然也不例外。南极的夏天是没有黑夜的,一天二十四小时始终阳光普照。小蜘蛛和其他昆虫是不会放过极地夏季的大好时机的,一旦阳光透过云层,它们便把黑色的躯体对着太阳,尽情地吸收热量。待极地之夏一过,它们就开始冬眠了。

天然昆虫抗冻剂

在耐寒性方面,昆虫并不亚于其他动物。科学家发现,在耐寒昆虫的“皮肤”里,有一种特殊的色素细胞。这些细胞的大小随时会发生变化:当细胞膜胀大时,皮肤的颜色就变浅,使之能很好地反射光线;当细胞膜缩小时,皮肤的颜色就会变深,能吸收更多的光和热,这时昆虫的身体会被晒暖。万一身体被晒得太热了,昆虫体表的色素细胞就开始膨胀,以防体温进一步升高。

昆虫还会运用体内水分的变化抵御严寒。昆虫体内的含水量通常为体重的70~80%,其体内的水分一般可分为游离水和结合水两种。

游离水是昆虫从食物和大气中直接获取的水,这种水大多还没有直接参与体内的生物化学变化过程,很容易结冰。

结合水已在昆虫体内参加了一系列生物化学反应,水分本身的物理性质已经发生变化,在外界温度为-32℃时也不会结冰,可以提高昆虫的抗寒能力。为此,昆虫在过冬前会尽量增加体内的结合水,排除游离水。

有些昆虫的耐寒能力是十分惊人的。生活在寒带的麦茎蜂,在-33℃的环境中依然不动声色。更厉害的是一种过寄生生活的小茧蜂,在-47℃的时候,它们照样安然无恙。有趣的是,没有被低温冻死的麦茎蜂,却往往被比它更耐寒的小茧蜂所吞食。

美国休斯敦大学生物学家约翰·鲍斯特发现,有些昆虫的血细胞里有一种类似甘油糖醇的化合物,它会降低血细胞的粘聚力,从而保证了低温下血液的正常活动,同时,它还能阻止细胞液形成冰晶,避免昆虫因细胞急速脱水而死亡。这种化合物被称之为生物抗冻剂。当外界气温逐渐下降时,无翅蝇之类的寒带昆虫就会不断产生抗冻剂,使体内这类化合物的量渐渐增多,以摆脱被严寒冻死的厄运。一旦外界温度渐渐回升,抗冻剂的作用也会随之而削弱,此时昆虫便复苏了。(编辑/余风)

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