昆虫越冬前的机体变化

唐传兵

人们在冬季到来之前就准备好了御寒的衣物，家禽也要换上厚厚的羽毛，田鼠要贮备过冬的食物。小小的昆虫也不例外，冬季到来之前，它们也做了多方面的准备工作。

昆虫过冬前的准备工作，是在秋末气候开始变冷、气温平均下降到8℃～10℃之间开始的，而整个过程也是循序渐进、有条不紊的。

首先，是积累营养物质。昆虫在将要进入过冬之前就忙于大量取食，使身体内的脂肪含量逐渐增多，到了停止取食时，身体内的脂肪含量就达到了最高水平。与此同时，身体的其他组织内也在不断地进行着蛋白质和碳水化合物的贮存。这些物质的积累可补偿过冬阶段新陈代谢过程中所消耗的物质。

其次，是降低体内的水分。正常生活条件下，昆虫体内的含水量很高，一般为体重的70%～80%，也就是说昆虫整个身体重量的大部分都是水。昆虫体内的水，一般分为两种：一种叫游离水，另一种叫结合水。游离水是昆虫从食物和大气中直接取得的，这种水一般都还没有直接参加身体内部一系列生物化学变化过程。游离水和一般的水相同，比较容易结冰。游离水多了，当温度下降到摄氏零度以下时，昆虫身体就容易冻结而导致死亡。结合水就完全不同了，它不但在昆虫体内参与了一系列的生物化学变化，而水分本身的物理性质已经改变，因而结合水在摄氏零下十几度至零下三十几度还不结冰，这就提高了昆虫的抗寒能力。

昆虫体内的游离水是在什么时间、是怎样排出的呢？一般地说昆虫体内游离水的排出是分两个时期进行的。

第一期排水是在昆虫停止取食刚要转入过冬状态以前，就从消化道里排出所有食物残渣，随之部分游离水被排出体外。另外由于昆虫停止取食，不再从外界引进水分，但此时昆虫体内的代谢作用还很旺盛，也就借助呼吸时的蒸发作用又排出一部分水分。再者由于气候、光照等外界环境的改变，也促使昆虫体内进行着一系列的生物化学变化，在这种变化过程中，部分游离水便转变成了结合水。以上这些过程失去水分的总量一般占总失水量的20%～25%。

第二个失水时期发生在温度下降到8℃～9℃时。这时，昆虫一般都进入过冬的隐蔽场所，但由于还没有进入真正的过冬状态，还要进行短时间的所谓的过冬锻炼。在这段时间内，又失去了1%～4%的水分。

昆虫在过冬前的准备过程中，除了贮存营养物质和降低体内游离水的含量外，还有一次改变趋性的过程。昆虫属于变温动物，它们的体温会随气温的变化而改变，因此，天热了就向阴凉的地方躲，天冷就要向较暖和的地方跑。这种向暖和地方去的现象，叫作趋温性。

趋温性是昆虫度过严冬的一种重要本能。例如专门取食蚜虫的异色瓢虫，天气变冷时，它们就争先恐后地飞到墙缝、草堆以及仓库等较暖和的地方度过冬天。在土壤中生活并度过冬天的金电子幼虫（蛴螬）和叩头虫的幼虫（金针虫），天气变冷时，它们便向土壤深处钻，这是因为10厘米以下深处的土壤温度要比大气温度高7℃以上，20厘米的深处要高10℃多。当土壤深度到达60～90厘米时，温度昼夜不变；深度达到12米时，一年四季中的温度，保持着不冷不热的状态。虽然大部分昆虫不会钻到那么深，但钻入到10～15厘米左右深还是较为常见的。如果大气温度低于-10℃或更低时，昆虫过冬处的土温却只有0℃或稍低点，由于土壤温度较高，当然就不容易被冻死了。

也有些种类的昆虫要钻到树皮下、树干内，或田野、林间的枯枝落叶堆中过冬，这也是一种趋温性的表现。一般说树皮或较深树皮缝中的温度，要比大气温度高2℃～5℃；在树干2厘米深的地方，温度比外面高出5℃～6℃。即使在同一棵大树皮或缝中潜伏过冬的昆虫，向阳的一面温度也明显地比向阴的一面高得多。

人们也许会想到，如果冬季连降大雪，把在大地上过冬的昆虫深埋了起来，它们都该被冻死了吧。其实厚厚的“雪被”盖满大地，保护了地面热气蒸发，反而使表土及较深土层免受寒风的侵袭及低温冰冻。据测量记载，在雪的覆盖下，一般土表温度可保持0℃或稍低一些。如果雪深达4～5厘米，对土壤保温起着重要作用，这就为在土表或土壤中过冬的昆虫，提供了一床既轻松又暖和的“鸭绒被”。

趋湿性也是昆虫一种谋求生存的本能。昆虫在过冬前虽然脱去了体内大部分冰点低的游离水，但在荒漠干旱地区，处于过冬期间的昆虫体躯及其周围环境中的水分，蒸发量要比回收量高得多，这对保持昆虫的生理活性极为不利，特别对过冬后的苏醒影响更大。因此，有些种昆虫（特别是在地表过冬的成虫），它们过冬前常选择在有枯枝、落叶、垃圾等比较潮湿的物体下过冬就是这个缘故。