极地能有什么昆虫?
时间:2022-07-07 06:45:59 来源:科普之家 作者:科普中国 栏目:头条 阅读:14
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昆虫的足迹几乎遍布全球,包括条件恶劣的极地地区。
+ 极 地 昆 虫 类 群 +
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在人迹罕至、环境严酷的极地地区,我们能够发现许多昆虫活跃的身影。
科学家曾全面地对北极苔原带昆虫进行了报道,共发现昆虫3300种, 其中双翅目1600种,甲虫450种,蝴蝶400种,膜翅目450种以及一些其他昆虫种类。
无疑,双翅目在北极苔原带昆虫中占了最大比例,它们也是极地环境中昆虫纲里最为分化的类群。
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Diamesa sp.
比如,摇蚊科寡角摇蚊属Diamesa昆虫在整个北极地区都有发现,有些种类甚至能在-16℃的气温下活动。
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利昂娜寡角摇蚊 Diamesa leona
它们的幼虫通常在具有高溶解氧浓度的冷水才能生长和发育,以生长在岩石、木材和溪流中其他基质上的附生生物(如藻类等)为食。
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南极贝摇蚊
南极贝摇蚊Belgica antarctica生活在南极半岛的岩石上,无翅,是该大陆特有的昆虫和完全陆生动物。
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它们的幼虫在南极的冬天发育,每次脱水都会损失近一半的体重。而成虫的寿命为7~10天,在此期间它们发生会交配和产卵。
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除了生存能力强悍,科学家研究还发现,它们拥有昆虫中最小的基因组,仅有9900万个碱基对,比之前发现的体虱(1.05亿个碱基对)还要少。
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斯氏极翅摇蚊
生活在亚南极岛屿上的斯氏极翅摇蚊Parochlus steinenii 幼虫在淡水中孵化出来,以水中的藻类为食,常被科学家用来指示南极大陆的气候变化。
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除了南极的本土物种外,由于人类活动的影响,从前与世隔绝的南极洲也面临着入侵物种的威胁。
原产于北半球的斑翅豪蚊Trichocera maculipennis被无意间带入了乔治王岛,虽然还未确定该昆虫已在野外泛滥,但也需要时刻提高警惕。
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另外,双翅目昆虫还是极地植物传粉的主力军。在北极高海拔地区,传粉昆虫中双翅目所占比例随着海拔的增加而增加,且蝇科和舞虻科昆虫最丰富。
研究人员记录了北极常见的仙女木属植物上昆虫访花情况,发现小型蝇类越多,花结实越多。
仙女木属植物 来源:phys.org
用来实验的假花 来源:Malin Ek
除了双翅目昆虫外,其他一些耐寒的昆虫也能在极地顽强生存:
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全身通红的红扁甲Cucujus clavipes具有非常好的抗寒能力,它甚至可以在北极生存。
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北极草毒蛾Gynaephora groenlandica的幼虫可以生活在埃尔斯米尔岛上,那里是加拿大北极群岛中最北的岛屿,气温可达到-70℃。
在极地生存的昆虫首先要学会的就是应对寒冷,抗寒是活下来的必要本领。
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昆虫在长期的进化中形成了多种多样的抗寒策略,这些策略可能出现于生活史的任一阶段,以便最大限度保证它们能在极端寒冷的情况下存活。
例如,耐冻性昆虫在低温到来时,并不阻止体内结冰,却能忍受体液结冰。在低温下它们的细胞外血淋巴结冰,从而使细胞内其他重要部位免于结冰。
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耐冻的Heleomyza borealis可在低至-60°C的温度下存活
昆虫体内抗寒物质的积累也是它们抵御寒冷的法宝,包括小分子抗寒性物质,如甘油 、山梨醇 、甘露醇、海藻糖等和抗冻蛋白。
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红扁甲就可以产生高浓度的甘油来“武装”血液,这些甘油起着“防冻剂”的作用,减少体液冻结。
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北极草毒蛾幼虫也可以合成冷冻保护化合物,如甘油和甜菜碱。而且在春天来临时,它们还会在吃饱喝足后趴在岩石上晒太阳,让自己的体温升高。
除此之外,昆虫还会通过降低过冷却点、体内含水量或者冰核物质等来抵御寒冷。这些方式都需要昆虫身怀特殊技能,那如果本领平平怎么办?
emmmm,找一个暖和的地方躲一躲也不错。
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《昆虫学概论》(第3版)
Mikko Tiusanen et al.
One fly to rule them all—muscid
flies are the key pollinators in
the Arctic, Proceedings of the
Royal Society B: Biological Sciences (2016).
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《植物保护学报》
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