昆蟲越冬前的機(jī)體變化

唐傳兵

人們?cè)诙镜絹?lái)之前就準(zhǔn)備好了御寒的衣物，家禽也要換上厚厚的羽毛，田鼠要貯備過(guò)冬的食物。小小的昆蟲也不例外，冬季到來(lái)之前，它們也做了多方面的準(zhǔn)備工作。

昆蟲過(guò)冬前的準(zhǔn)備工作，是在秋末氣候開始變冷、氣溫平均下降到8℃～10℃之間開始的，而整個(gè)過(guò)程也是循序漸進(jìn)、有條不紊的。

首先，是積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。昆蟲在將要進(jìn)入過(guò)冬之前就忙于大量取食，使身體內(nèi)的脂肪含量逐漸增多，到了停止取食時(shí)，身體內(nèi)的脂肪含量就達(dá)到了最高水平。與此同時(shí)，身體的其他組織內(nèi)也在不斷地進(jìn)行著蛋白質(zhì)和碳水化合物的貯存。這些物質(zhì)的積累可補(bǔ)償過(guò)冬階段新陳代謝過(guò)程中所消耗的物質(zhì)。

其次，是降低體內(nèi)的水分。正常生活條件下，昆蟲體內(nèi)的含水量很高，一般為體重的70%～80%，也就是說(shuō)昆蟲整個(gè)身體重量的大部分都是水。昆蟲體內(nèi)的水，一般分為兩種：一種叫游離水，另一種叫結(jié)合水。游離水是昆蟲從食物和大氣中直接取得的，這種水一般都還沒(méi)有直接參加身體內(nèi)部一系列生物化學(xué)變化過(guò)程。游離水和一般的水相同，比較容易結(jié)冰。游離水多了，當(dāng)溫度下降到攝氏零度以下時(shí)，昆蟲身體就容易凍結(jié)而導(dǎo)致死亡。結(jié)合水就完全不同了，它不但在昆蟲體內(nèi)參與了一系列的生物化學(xué)變化，而水分本身的物理性質(zhì)已經(jīng)改變，因而結(jié)合水在攝氏零下十幾度至零下三十幾度還不結(jié)冰，這就提高了昆蟲的抗寒能力。

昆蟲體內(nèi)的游離水是在什么時(shí)間、是怎樣排出的呢？一般地說(shuō)昆蟲體內(nèi)游離水的排出是分兩個(gè)時(shí)期進(jìn)行的。

第一期排水是在昆蟲停止取食剛要轉(zhuǎn)入過(guò)冬狀態(tài)以前，就從消化道里排出所有食物殘?jiān)?，隨之部分游離水被排出體外。另外由于昆蟲停止取食，不再?gòu)耐饨缫M(jìn)水分，但此時(shí)昆蟲體內(nèi)的代謝作用還很旺盛，也就借助呼吸時(shí)的蒸發(fā)作用又排出一部分水分。再者由于氣候、光照等外界環(huán)境的改變，也促使昆蟲體內(nèi)進(jìn)行著一系列的生物化學(xué)變化，在這種變化過(guò)程中，部分游離水便轉(zhuǎn)變成了結(jié)合水。以上這些過(guò)程失去水分的總量一般占總失水量的20%～25%。

第二個(gè)失水時(shí)期發(fā)生在溫度下降到8℃～9℃時(shí)。這時(shí)，昆蟲一般都進(jìn)入過(guò)冬的隱蔽場(chǎng)所，但由于還沒(méi)有進(jìn)入真正的過(guò)冬狀態(tài)，還要進(jìn)行短時(shí)間的所謂的過(guò)冬鍛煉。在這段時(shí)間內(nèi)，又失去了1%～4%的水分。

昆蟲在過(guò)冬前的準(zhǔn)備過(guò)程中，除了貯存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和降低體內(nèi)游離水的含量外，還有一次改變趨性的過(guò)程。昆蟲屬于變溫動(dòng)物，它們的體溫會(huì)隨氣溫的變化而改變，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(xiàn)象，叫作趨溫性。

趨溫性是昆蟲度過(guò)嚴(yán)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(shí)，它們就爭(zhēng)先恐后地飛到墻縫、草堆以及倉(cāng)庫(kù)等較暖和的地方度過(guò)冬天。在土壤中生活并度過(guò)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(shí)，它們便向土壤深處鉆，這是因?yàn)?0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(dāng)土壤深度到達(dá)60～90厘米時(shí)，溫度晝夜不變；深度達(dá)到12米時(shí)，一年四季中的溫度，保持著不冷不熱的狀態(tài)。雖然大部分昆蟲不會(huì)鉆到那么深，但鉆入到10～15厘米左右深還是較為常見的。如果大氣溫度低于-10℃或更低時(shí)，昆蟲過(guò)冬處的土溫卻只有0℃或稍低點(diǎn)，由于土壤溫度較高，當(dāng)然就不容易被凍死了。

也有些種類的昆蟲要鉆到樹皮下、樹干內(nèi)，或田野、林間的枯枝落葉堆中過(guò)冬，這也是一種趨溫性的表現(xiàn)。一般說(shuō)樹皮或較深樹皮縫中的溫度，要比大氣溫度高2℃～5℃；在樹干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(guò)冬的昆蟲，向陽(yáng)的一面溫度也明顯地比向陰的一面高得多。

人們也許會(huì)想到，如果冬季連降大雪，把在大地上過(guò)冬的昆蟲深埋了起來(lái)，它們都該被凍死了吧。其實(shí)厚厚的“雪被”蓋滿大地，保護(hù)了地面熱氣蒸發(fā)，反而使表土及較深土層免受寒風(fēng)的侵襲及低溫冰凍。據(jù)測(cè)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(dá)4～5厘米，對(duì)土壤保溫起著重要作用，這就為在土表或土壤中過(guò)冬的昆蟲，提供了一床既輕松又暖和的“鴨絨被”。

趨濕性也是昆蟲一種謀求生存的本能。昆蟲在過(guò)冬前雖然脫去了體內(nèi)大部分冰點(diǎn)低的游離水，但在荒漠干旱地區(qū)，處于過(guò)冬期間的昆蟲體軀及其周圍環(huán)境中的水分，蒸發(fā)量要比回收量高得多，這對(duì)保持昆蟲的生理活性極為不利，特別對(duì)過(guò)冬后的蘇醒影響更大。因此，有些種昆蟲（特別是在地表過(guò)冬的成蟲），它們過(guò)冬前常選擇在有枯枝、落葉、垃圾等比較潮濕的物體下過(guò)冬就是這個(gè)緣故。