储藏物昆虫很耐寒的原因是什么呢?
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发表时间:2022-09-13 10:28:02
储藏物昆虫很耐寒的原因是什么呢?
关于昆虫增强过度冷却的能力以及在低温条件下死亡原因,曾有很多不同的解释。现将几个主要的论点分别介绍于下。
1、复苏理论
巴哈梅契耶夫(Bachmetjew,1899)曾用热电温度计,测得昆虫在冰冻下的变动现象,创立了“复苏现象”理论。他认为昆虫在冬眠中,体温与环境温度相等,若外界温度骤然降到冰点(0℃)以下,即出现过冷却点或称临界低温点(T1),一般在-10℃左右。此时体液因结冰放出热量,使虫体内温度回升到近0℃,他称此为体液正常冰点(N)。这时候昆虫虽呈冰冻状态,新陈代谢几乎完全停止,但未冻死,他称该时期为“复苏状态”(冻昏迷状态)。如果 巴哈梅契耶夫在实验中发现有些实验结果与这一规律不相符合,如某些昆虫未到T1点即死亡,某些种群到T3点尚能复活。其他学者的实验中也发现有些昆虫经两次以上冰冻仍然生存,因此,有各种不同意见。Sacharov和Payne等(1928~1930)认为,昆虫在低温下因结冰而放出热的现象确有存在。如将粉斑螟由室温环境移入低温环境,体内温度降到-24.3℃时,虫体液因结冰放出热,致使虫体温度一时升高5.7℃,以后下降到-18.6℃,由结冰所放出的热被吸收后,体温再逐渐下降,停留在过冷却点-24.3℃(Salt,1950)。
2、结合水和游离水比例的差异
昆虫的耐寒性不仅与体内含水多少有关,而且取决于水的状态。Robison(1927~1929)改进了巴哈梅契耶夫的穿刺法,用热电偶进行直接测定,避免了昆虫因失去一部分水分而使过冷却点(临界点)和冰点(死亡点)与正常昆虫有差别。其实验结果对昆虫在低温下的抗寒力与水分的关系做出了物理和化学上的解答。他认为,昆虫抗寒力的强弱,因体内结合水与游离水的比例有差异。如耐寒力强的虫种,结合水和游离水在低温下没有变异;耐寒力极弱或不耐寒的虫种,组织内的结合水逐渐减少,游离水显著增加。
Sacharow(1928~1930)在昆虫抗低温试验中得到相似的结论,即“昆虫的冰冻点,完全决定于体内和脂肪量的依附关系”并提出昆虫体液的完全冰冻,决不像巴哈梅契耶夫所想象的在-4.5℃而是在更低的温度,同时也不是固定的。昆虫体液结冰决定于水分,并受脂肪含量的影响,这就改变了上述的“复苏理论”,而临界点和完全冰冻点,则随昆虫种类而不同。从Sacharov的试验结果得出结论:昆虫在很低温度下,液体才全部冰冻,而死亡点比这个温度为高,通常昆虫在体内有1/2-1/3的水分结冰时即告死亡,昆虫达到全部冰冻而仍能恢复生命的情况是不存在的。
鳞翅目昆虫
鳞翅目昆虫
上述有关昆虫耐寒的理论,是彼此相互联系的。在实际中昆虫所接触的低温,有强度和时间以及个体在低温来临以前生理状况的差别,而后者与过冬前的营养条件有关系。此外,幼虫在过冬期间因龄期不同,抗寒力显然有差别。在鳞翅目昆虫中,如果越冬幼虫尚未达到成熟阶段,则冬季死亡多。也有人发现在冬季以过冷却点作为耐寒高低的指标,而在过冬前所接触的适宜高温和温度的共同作用,是耐寒幼虫过冷却点升高的必要条件。