
你站在深冬的森林里,气温已经降到零度以下。地上覆盖着雪,树木和灌木都光秃秃的。通常在温暖的天气里飞行或爬行的昆虫无处可见。
你可能会认为昆虫无法在季节变化中存活下来。毕竟,温度太低了,它们无法觅食,而且它们可以吃的植物或其他昆虫也很稀少。
但事实并非如此。事实上,它们仍然在你的周围:在树皮和灌木丛中,在土壤中,有些甚至可能附着在雪下的植物上。事实证明,雪是一种相当好的绝缘体——几乎就像一条毯子。
昆虫在冬眠。科学家称之为“滞育”,昆虫在大多数情况下不能像我们哺乳动物那样自己产生热量,这就是它们如何度过寒冷冬季的原因。
昆虫必须在温度太低之前为冬天做准备。对于一些物种来说,冬眠是生活的一部分。这些物种一年只有一代,无论条件如何,每个个体都会经历冬季和冬眠。
然而,大多数昆虫只是从它们的环境中得到冬眠的暗示。这使得一个物种一年有好几代只有一个经历冬天。这些物种一定能预见到冬天的来临。
那么他们是怎么做到的呢?温度并不是一个特别可靠的信号。虽然冬天气温会变冷,但每周的气温都有很大的变化。另一个环境因素每年都是一样的:日照长度。

各种各样的昆虫把白天的缩短解释为它们准备冬眠的暗示,除非在冬天来临之前还有时间繁衍下一代。以斑点木蝴蝶为例。这种蝴蝶在幼虫时期就能感知白昼的长度(目前还不完全清楚它是如何感知的),如果白昼的长度足够短,它就会增加额外的体重,作为蛹(或蛹),它就会冬眠。
正确评估冬天何时到来对生存至关重要。如果一只昆虫不能及时做出正确的决定,它可能会被冻死或饿死,或者在它能安全地从冬眠中出来之前耗尽所有来之不易的能量。
冬眠需要几种策略,这些策略使这个庞大的动物类别,包括大约550万个物种,能够应对远离地球温暖赤道的寒冷。
一些昆虫在躲避低温的地方冬眠,而另一些昆虫则在体内发生变化,以避免或忍受寒冷。我们的朋友斑点木蝴蝶,在幼虫长胖后,会在森林栖息地寻找一个合适的遮蔽点——也许是在被雪覆盖的草地上(它在一年中剩下的时间里吃草)。
每年的这个时候几乎没有食物,昆虫在冬眠期间通常不吃东西。冬天可以持续数月,因此昆虫进化出了两种策略:在冬天之前增加额外的体重,并通过降低新陈代谢率来缓慢消耗这些能量。
许多昆虫的整个生命周期(从卵到幼虫、蛹和成虫)在几个月到一年之内完成。在冬季损失几个月是很重要的。因此,昆虫只是在冬眠期间暂停它们的发育。物种冬眠的生命阶段因物种而异。但是遍布欧洲和北非的斑点木蝴蝶,在冬天来临前变成蛹,几个月后在春天长成蝴蝶。

燃烧化石燃料、畜牧业和森林砍伐等因素导致全球气温上升,导致冬季变短、变暖。
对于那些能够迅速适应这些变化的昆虫来说,这给它们向北扩张留下了机会,并在它们目前所在的地方每年生产更多的后代。一些物种成功做到了这一点,而另一些却不能——昆虫学家正在花费巨大的努力来理解其中的原因。
适应暖冬的挑战是多方面的。在这个季节里,气温下降得越来越晚,但白天的时间却一如既往地缩短。这种不匹配会诱使昆虫做出错误的决定。如果这种情况发生在太多昆虫身上,一个物种可能会在当地灭绝。
研究表明,一些昆虫可以相对快速地改变它们用来判断冬天来临的白天长度。然而,目前尚不清楚是否所有物种都有这种能力。
昆虫的能量消耗也与温度有关。随着冬天变暖,昆虫在结束冬眠之前就有耗尽能量的风险。
冬季气温升高也意味着降雪减少,这有点讽刺意味的是,这意味着一些物种无法躲避寒冷。
向北扩张的机会有限。昆虫所依赖的食物来源或栖息地可能在它的新家找不到,特别是如果这个物种只靠几种植物为生,或者它的栖息地在更北的地方找不到。
随着对影响不同昆虫如何适应冬季高温的因素的更多研究,科学家们可以预测哪些物种需要环保主义者更紧急的帮助——以及应该采取什么形式的帮助。
下次当你在一个寒冷的冬日站在森林里时,想想那些冬眠的昆虫在一个原本会死亡的气候中一次存活几个月是多么神奇。

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