Εμείς οι άνθρωποι επιβιώνουμε από τους παγετούς χειμώνα με ζεστά παλτά, θερμοσίφωνες και ζεστή σοκολάτα. Ωστόσο, τα έντομα έχουν μερικές πιο δημιουργικές στρατηγικές επάνω στα μανίκια τους. Είτε πρόκειται για ειδικές πρωτεΐνες που λειτουργούν σαν το αντιψυκτικό στο αυτοκίνητό σας, τα σωματικά υγρά έχουν καρφώσει με αλκοόλ αντί για νερό, είτε επιδιώκουν να ταξιδεύουν σε μεγάλες αποστάσεις σε πιο ζεστά κλίματα, φαίνεται ότι αυτά τα ανθεκτικά σφάλματα έχουν αναπτύξει τις δικές τους απαντήσεις στα βιολογικά προβλήματα που αντιμετωπίζει το χειμώνα .
σχετικό περιεχόμενο
- Πώς να δημιουργήσετε μια εντόπιση εντόμων στον κήπο σας
Έχετε ακούσει για έναν από τους πιο συνηθισμένους τρόπους με τους οποίους τα έντομα φτάνουν σε αυτή τη πιο σκοτεινή και ψυχρή εποχή: το ταξίδι στο χρόνο. "Είτε διαφεύγουν στο διάστημα, που σημαίνει ότι μεταναστεύουν είτε ξεφεύγουν στο χρόνο, πράγμα που σημαίνει ότι γίνονται αδρανείς", λέει ο Scott Hayward, ένας αστρολόγος βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ. "Η συντριπτική πλειοψηφία γίνεται πραγματικά αδρανής."
Για να επιβιώσουν η χειμερινή έλλειψη φαγητού και ζεστασιάς, τα θηλαστικά όπως οι αρκούδες και τα τσιμπάνια τείνουν να χειμενωθούν. Ενώ η χειμερία νάρκη θεωρείται συχνά ως ένας βαθύς ύπνος, είναι στην πραγματικότητα μια βιολογικά διακριτή κατάσταση νάρκης: Η αδρανοποίηση ζώων αποθηκεύεται στα τρόφιμα και μειώνει τους μεταβολισμούς τους μέσω διαδικασιών που δεν είναι ακόμα πλήρως κατανοητές. Οι ερευνητές της NASA ψάχνουν ακόμη και τεχνικές που θα μπορούσαν να προκαλέσουν χειμερία νάρκη στους ανθρώπους, για να βοηθήσουν τους αστροναύτες να περάσουν χρόνια διαστημικά ταξίδια.
Τα έντομα έχουν τη δική τους έκδοση αυτού του ισχυρού εργαλείου: diapause. Παρόμοια με τη χειμερία νάρκης, τα έντομα που προετοιμάζονται να εισέλθουν στη διάπλαση συνήθως προσπαθούν να αναζητήσουν κάποιο είδος καταφυγίου από το κρύο, λέει ο Hayward, ο οποίος έχει πραγματοποιήσει εκτεταμένη έρευνα σχετικά με την ενόχληση και την επιβίωση των εντόμων σε ακραία περιβάλλοντα. Αυτό συχνά σημαίνει να γκρεμίζεις κάτω από το έδαφος (εξετάστε το γεγονός ότι, το χειμώνα, εκατοντάδες έντομα μπορεί να βρίσκονται σε αδράνεια μόλις εκατοστά κάτω από τα πόδια σας), αλλά μπορεί επίσης να σημαίνει την εξεύρεση καταφυγίου σε κορμούς δέντρων ή κάτω από βράχους.
Ορισμένα έντομα, όπως και ο Ευρωπαίος καλαμποκιού, κατάφεραν να αποτρέψουν τους αγρότες και τους ενδοντολόγους, βρίσκοντας τρόπους να ζήσουν πάνω από το έδαφος το χειμώνα. Αυτό το περιβόητο παράσιτο αραβοσίτου μπορεί να υπερηφανεύεται για μια ακραία ανοχή για το κρύο, ακόμα περισσότερο από ό, τι χειμερία νάρκη. Μελέτες έχουν ανακαλύψει ότι οι προνύμφες των τρυγόνων μπορούν να επιβιώσουν ακόμη και να υπερψυχθούν για αρκετά λεπτά στους -40 βαθμούς Κελσίου. Το τρύπημα μπαίνει μέσα στα στελέχη του καλαμποκιού ή στα καλαμπόκι και μπορεί να επιβιώσει ακόμη και όταν το νερό μέσα στο σώμα του (αν και δεν βρίσκεται μέσα στα κύτταρα του) παγώνει.
Άλλα έντομα αποθεματοποιούνται στο αντιψυκτικό. Στην Ανταρκτική, το μηδενικό Antarctic midge παράγει μεγάλες ποσότητες σακχάρων στα κύτταρα του, οι οποίες μειώνουν το σημείο πήξης των υγρών. Ταυτόχρονα, το κώνο επιτρέπει στο παγωμένο χώμα γύρω του να τραβάει σχεδόν κάθε σταγόνα νερού στο σώμα του. "Το έντομο γίνεται εντελώς αφυδατωμένο", λέει ο Hayward. "Τότε, δεν μπορεί να παγώσει." Αυτό βοηθά το μικροσκοπικό σφάλμα - το οποίο είναι και το μόνο έντομο και το μεγαλύτερο χερσαίο ζώο σε αυτήν την ήπειρο - αντιστέκεται στην κατάψυξη εντελώς.
Ο αρκτικός πεταλοειδής σκώρος ξοδεύει περίπου το 90% της ζωής του σε παγωμένη κατάσταση. Η κάμπια σκώρου επιτυγχάνει επίσης αυτό το κατόρθωμα με την παραγωγή ζάχαρης-ειδικά, της γλυκερόλης αλκοόλης. Με τον ίδιο τρόπο που η βότκα μπορεί να αποθηκευτεί στην κατάψυξη και να παραμείνει υγρή, αυτά τα υγρά δεν παγώνουν, διατηρώντας τους ιστούς των προνυμφών των σκώρων και επιτρέποντάς τους να επιβιώσουν σε θερμοκρασίες που βυθίζονται κάτω στους -70 βαθμούς F. Το σκαθάρι Alaska Upis να αντέχουν θερμοκρασίες που φθάνουν μέχρι μια συγκλονιστική -100 βαθμούς F, δημιουργώντας ένα ειδικό "αντιψυκτικό μόριο".
Αλλά η πλειονότητα των εντόμων δεν είναι τόσο επιθετικά. Γύρω - 30 βαθμοί F είναι ένα τυπικό όριο για πολλά είδη, λέει ο Hayward. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλά έντομα έχουν σειρές περιοριζόμενες σε περισσότερες τροπικές περιοχές του κόσμου που δεν βιώνουν ποτέ θερμοκρασίες κατάψυξης, όπως οι αμυγδαλωτές χώρες ή οι πλούσιες σε κουνούπια χώρες στην Αφρική, τη Νότια Αμερική και την Ασία.
Οι προνύμφες του ευρωπαϊκού καλαμποκιού μπορούν να επιβιώσουν από το χειμώνα κατεψυγμένα μέσα από τα στελέχη του καλαμποκιού. (WILDLIFE GmbH / Alamy Stock Photo) Η υπερθέρμανση του πλανήτη, ωστόσο, μπορεί σύντομα να αλλάξει αυτό το μέγιστο και να απειλήσει τους πληθυσμούς των εντόμων σε όλο τον κόσμο. Καθώς η Γη θερμαίνεται συνολικά, τα έντομα μετατοπίζονται προς τους πόλους για να αποικίσουν περιοχές που είναι θερμότερες από ό, τι πριν τους καλοκαιρινούς μήνες. Ωστόσο, πολλά από αυτά τα έντομα στερούνται την ικανότητα να επιβιώσουν από τους ψυχρότερους χειμώνες που βρίσκονται σε αυτές τις περιοχές.
«Όπου δεν μπορούν να το κάνουν, δεν μπορούν να γίνουν εγκατεστημένοι», λέει ο Hayward. Εν τω μεταξύ, προς τον ισημερινό, οι θερμότερες θερμοκρασίες διαταράσσουν τους διάφορους κύκλους των εντόμων.
Αν και η diapause είναι μια προσαρμογή για να επιβιώσει το χειμώνα, η θερμοκρασία δεν είναι ο κύριος παράγοντας που την προκαλεί. Αντ 'αυτού, οι συντομότερες ημέρες στο χειμώνα μέχρι το χειμώνα βοηθούν να σηματοδοτούν στα σώματα των εντόμων ότι είναι ώρα να ετοιμαστούν για αδράνεια. Καθώς οι ημέρες παραμένουν θερμότερες αργότερα κατά την πτώση, τα σώματα των εντόμων μπερδεύονται. Λέγοντας λάθος ότι είναι η άνοιξη ή το καλοκαίρι, καταλήγουν συχνά να καταργούν τη διασωματική διαδικασία για να αρχίσουν να ψάχνουν τρόφιμα ή συντρόφους - κάτι που τους αφήνει απροετοίμαστο για το χτύπημα του χειμώνα, λέει ο Hayward.
Γιατί πρέπει να φροντίζουν οι άνθρωποι; Εξετάστε τη γνωστή καταστροφή των bumblebees, έναν ζωτικό επικονιαστή για πολλά είδη φυτών και γεωργικών καλλιεργειών. Ήδη που αγωνίζονται ενάντια στην απώλεια βιότοπων και τα φυτοφάρμακα, οι πληθυσμοί των μελισσών αντιμετωπίζουν τώρα και τις μεταβαλλόμενες εποχές. Οι θερμαντικές θερμοκρασίες προκαλούν όχι μόνο μεταγενέστερα φθινόπωρα, αλλά και προηγούμενες πηγές, που μπορούν να προκαλέσουν σύγχυση σε ένα πολύ σημαντικό μέλος της κυψέλης: τη βασίλισσα.
Οι βασιλικές μέλισσες είναι οι μόνοι κάτοικοι των κυψελών που εισέρχονται συνήθως στη διάφανα. Συνήθως αφυπνίζονται μία φορά το χρόνο, την άνοιξη, και αφήνουν να σφυρηλατήσουν μια νέα αποικία. Αλλά με την άνοιξη που αρχίζει νωρίτερα, όμως, οι κυψέλες φτάνουν στο μέγεθος στο οποίο θα γεννηθεί μια νέα βασίλισσα και θα προσπαθήσουν να βρουν μια νέα αποικία πριν ξεκινήσει ο χειμώνας, παρά στην αρχή της άνοιξης. Οι απόγονοί τους στη συνέχεια αγωνίζονται να βρουν λουλούδια για να τρέφονται στο νεκρό του χειμώνα, και πρέπει να ασχολούνται με τις θερμοκρασίες που δεν έχουν εξελιχθεί για να χειριστεί.
"Έχεις τεράστια επίπεδα θνησιμότητας", λέει ο Χάιγουερντ, "και έπειτα πήρατε λιγότερους επικονιαστές το επόμενο έτος."
Υπάρχουν χιλιάδες άλλοι τρόποι με τους οποίους τα έντομα έχουν αναπτυχθεί για να νικήσουν το κρύο. Αλλά όταν η μετάβαση γίνεται σκληρή, μερικά έντομα δεν γίνονται πιο σκληρά - απλά φεύγουν. Η πεταλούδα μονάρχης, για παράδειγμα, είναι γνωστή για την πολύχρωμη και ενθουσιώδη στρατηγική της για τη διαχείρισή της: παίρνοντας εκατοντάδες και εκατοντάδες από τους καλύτερους φίλους της και κατευθύνοντας χιλιάδες μίλια προς τον ισημερινό για να αποφύγουν τις χαμηλές θερμοκρασίες.
"Υπάρχουν πραγματικά ένας απίστευτα διαφορετικός αριθμός τρόπων που επιβιώνουν το χειμώνα", λέει ο Hayward.
