昆蟲是地球上最多的物種,幾億年的進化,它們的足跡幾乎遍布世界的每個角落。據統計,在所有的生物種類中,昆蟲佔比超過50%。很多人都很好奇,昆蟲是變溫動物還是恆溫動物。每當冬天來臨,許多哺乳動物都能通過皮毛保暖,這些小傢伙又是怎樣熬過冬天的呢?我們這次就通過這個問題簡單探討一下昆蟲的歸屬。
像我們人類一樣,哺乳動物大多為恆溫動物。依靠身體遠遠不斷地產生熱量,讓哺乳動物能夠在不同的環境當中保持自己的體溫,維持生命的正常運行。我們都清楚,人體的溫度大約維持在37℃左右,每當外界環境改變,人體通過顫抖、出汗等進行產熱和放熱。
當然,其他哺乳動物也會有相同的策略。比如減少運動,聚堆取暖等。與恆溫動物不同的是,自然界中還存在著諸如蛇、青蛙等變溫動物,它們的體溫隨著周圍的溫度而波動。它們體內沒有健全的恆溫系統,因此只能通過曬太陽等行動來調節體溫。
但昆蟲屬於哪一種呢?一般認為,昆蟲屬於變溫動物的範疇。但許多這種想法又不完全正確。變溫動物能根據周圍的環境調節自己身體的體溫,但像黃蜂、蜜蜂等昆蟲卻能對身體的某些部位選擇性的加熱,並能夠維持一定水平。這看起來更像是恆溫動物。
比如有些蛾子和蝴蝶,它們身體被濃密的絨毛包裹,長吃一些花蜜、澱粉等含糖量高的食物。我們都知道這些食物能夠被很好地轉化為熱能,進而保全自己的體溫。也有資料證實冬天的蜂箱裡,蜜蜂都聚集在一起,互相取暖的。但在圍攻大黃蜂時,卻能通過升高自己體溫,熱死對手。
這樣看來,將昆蟲簡單的判定為恆溫動物或者變溫動物都顯得有些草率。因此,只憑藉單一的恆溫或變溫機制來解釋昆蟲怎樣度過冬天顯然是不全面的。事實上,科學家還發現,除了上述兩種機制,昆蟲的翅膀在產生熱量方面也有其特殊的價值。
昆蟲在高速飛行時,會急劇扇動翅膀,這顯然是一件非常消耗能量的事情。為了產生飛行所需的所有能量,昆蟲必須擁有快速代謝率。高消耗雖然有大量的熱量產生,但是飛行卻能增加了血淋巴循環,將熱量帶到全身各處,散發出去。
血淋巴可以簡單地理解為昆蟲的血液,當胸部(翅膀處)的熱量被傳遞到腹部時,熱量會通過蒸發逐漸流失。這時的腹部更像一個散熱器,冷的時候可以「儲存」熱量,太熱的時候就像一個熱量分配器,能夠更好地將熱量散發出去。
環境溫度較低時,昆蟲往往需要先進行一下「熱身運動」,快速猛烈地拍打翅膀,將其產生的熱量用於抵抗寒冷的天氣。因為在低溫條件下,飛行所需的新陳代謝反應並不夠快,需要加足馬力將飛行「引擎」預熱好。
總而言之,不同於恆溫動物與變溫動物,昆蟲的溫度機制更加複雜,其中翅膀則起著非常關鍵的作用。昆蟲能夠清晰地感知周圍環境溫度的變化,但卻不像人類這樣的哺乳動物太過在意它的變化。因為它的體型太小,自身的機制足以夠用~
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