生存大考验：抵御寒冷，动植物各有高招

桃花岛主

寒冷的冬天来了，我们可以通过多穿衣、开空调等方法驱走寒冷，使身体暖和起来。可是，在自然界中的动植物无法享受到科学技术带来的便利，它们又是如何应对这寒冷的冬天的呢？尤具是昆虫，冬天之前，我们随处都可以看到它们的身影：蝴蝶和蜜蜂在花丛中飞舞，苍蝇和蚊子“嗡嗡”地叫着，蚂蚁在四处爬行，蚱蜢在跳来跳去，蝉在鸣叫……但是，一旦气温开始下降，冬天忽然而至，这些虫子似乎都消失了。当天气变暖时，它们又会重新出现在我们面前。同学们是不是都很好奇：冬天，它们都到哪儿去了？

今天，我们就一起走进大自然，看看动植物是如何度过寒冷的冬季的吧！

Part1

植物篇

長久以来，植物在与寒冷天气的交锋中慢慢进化出了一系列的保命策略，可以让自己在冰天雪地的冬季幸存下来。等到来年春天，它们就可以抖擞精神，重新点缀明媚的春光。

1 变色

当看到道路两旁树木的叶片颜色由一片浓郁的绿色换上金黄的“新装”时，我们就知道炎热的夏天已然过去，秋天悄悄地到来了。绿树换新颜，所到之处都是耀眼的金黄、热烈的鲜红，让人不觉沉浸其中……

植物用最显眼的颜色变化告诉我们天气转凉了，要记得穿秋衣秋裤。而变色也是植物为迎接寒冬所做的最基本的准备。

同学们知道，叶片之所以是绿色，是由于叶肉细胞中合有一类特殊的色素——叶绿素。它们存在时，不仅可以吸收红、蓝光，反射绿光，使叶子呈现绿色，还能进行光合作用，为植物生长提供能量。而当气温降低、光照时间变短时，叶片的光合作用随之减弱，叶绿素也不再忙碌。于是，为了最大限度地利用资源，植物便会把闲下来的叶绿素进行分解并再利用。

叶片没有了“霸道”的叶绿素，被遮盖起来的另外两种色素——橙黄色的胡萝卜素和黄色的叶黄素就会显现出来。因此，我们便能看到叶片变黄了。

同时，一些植物的液泡内还会大量合成花青素，使叶片呈现红色。它们可以吸收紫外线，起到类似防晒霜的保护作用，能够使树叶在秋季避免因受阳光损害而过早凋落，从而使树木能够从树叶中汲取更多养分。而且这些花青素大量合成的时间往往是发生在叶绿素分解之前，寒冷和干旱更加促进它们的形成。

另外，从生态学角度来说，植物叶色的变化也是一种自我保护机制。鲜明的色彩变化可以传达强烈的信号，即这里的果实成熟了，可以来吃，顺便帮忙传播种子，或者警告食叶动物：“我一点儿也不好吃。”

2 落叶

经历过短暂的绚烂，秋叶很快就会从枝头飘落，只留下光秃秃的枝丫在寒风中萧瑟地摇曳着。

落叶是许多植物为了度过严寒不得不做出的妥协。当它们处于逆境时，为求自保，就会舍弃叶片，保存主干。对于一些植物来说，它们的叶片从刚长出来时，就一直在为秋天的凋落做准备。

在这些叶片的叶柄基部，有一个特殊的区域——离区。当它感受到植株传来的脱落的信号时，便会进行“自毁”行为，如使输导组织失效、细胞解体等。这样，叶片很陕就会干枯、死亡，风一吹，就能轻松地从离区处掉落。而且在叶片脱落前，它们还不忘保护主干，在脱落处的下方形成保护层。更重要的是，落叶在离开前，就已把叶内的营养物质转运到植株的其他部位，一点儿都不会浪费。

叶片“自我牺牲”的事迹还不只有这些。我们常说，叶落归根。落叶被微生物等分解后，重新被植物吸收利用。在有些植物的落叶中检测到的铝、锌、铅等元素的含量要高于正常的叶片，由此推测落叶可能具有一定的排泄作用，可以带走有害物质。另外，一些植物的落叶还能释放种间抑制剂，减少林下幼苗或其他种类植物的生长。

或许有同学会问，那些不落叶的植物又是怎样的呢？

那些在寒冬中依然生机勃勃的常绿植物，由于它们的叶片是从植株上次第脱落，所以它们不会像落叶植物—样，有一下子掉秃的风险。而且它们具有特殊的叶片，可抵抗寒冷和水分流失。比如，松树的叶片呈针状，长而细，能在最大程度上减少水分蒸发。冬青树虽然叶片宽阔，但其表面覆盖有一层蜡质，也有助于减少水分蒸发。

3 休眠

有一些动物会在冬天进入冬眠，一动不动地“睡过”寒冷的季节。植物的休眠与动物冬眠有些类似，这时它们的代谢非常缓慢，生长几乎停滞，大部分的精力都用来提高抗寒力。

不同的植物，休眠形式也不同，如一、二年生植物大多是种子休眠;多年生落叶树是芽和维管形成层休眠;而许多二年生或多年生草本植物则是鳞茎、球茎、块根和块茎等休眠。当第二年春天来临，适宜的温度和光照长度调节就会将植物从休眠中“唤醒”，重新绽放生机。

Part2

动物篇

寒冷的冬天来了，动物们又是怎样应对寒冷的呢？其实，除了同学们了解的冬眠外，不同动物有着不同的策略。

1 躲起来

外面天寒地冻，找个暖和的地方躲起来当然是最简单的办法。许多昆虫在冬天到来时，通常会寻找比环境温度变化幅度相对较温和的小环境进行越冬。

随着气温下降，蚂蚁的体温迅速下降，行为迟缓。它们会找一些温暖的地方，如土层中、岩石下面等地进行休眠，这期间主要消耗其体内在秋季储存的脂肪。

一些昆虫在土壤中越冬，如甘蓝夜蛾在地下5厘米左右深的土中以蛹越冬。蝼蛄可以以成虫态钻到地下1米深的地方静等春天到来。

黄地老虎随着冬季气温的降低，其潜入土壤中的深度也会不断增加，以躲避低温伤害。许多水生昆虫也会向水体深处迁移，那里的温度通常比水面高。

2 逃走

另外一种摆脱寒冷的方式就是“逃走”，很多动物都采取这种做法。当然，绝大多数是像乌一样便于迁徙的动物。

燕子的迁徙是非常明显的：秋天到来时，它们会成群结队地站在电线上，启程飞往南方，留在更适合它们生存的地方。

有时，春秋季节光照时间长短会有相似，导致植物误判，造成反季节开花。比如，2019年10月，被天气搞晕头的武大樱花，就在秋天开花了，还荣获网友昵称“傻白樱”

除候鸟外，其他一些动物也有迁徙的习惯。列如，两极的灰鲸会游向热带进行交配，北极驯鹿和非洲角马等大型蹄类哺乳动物会不远万里寻找新鲜草地。蝴蝶也不例外：每当冬天来临之前，黄黑相间的北美黑脉金斑蝶就从加拿大南部和北美地区浩浩荡荡地出发，飞向美国加州中南部和墨西哥中西部的冷杉林，用3～4代生命接力的方式迁徙超过4000千米，连许多候乌都望尘莫及。

知识链接

也有一些蝴蝶以幼虫的虫态越冬，冬天来临前，蝴蝶幼虫们非常努力，一点一点吐出丝把叶子缝成一个“小被子”，然后躲进叶子里，把自己包裹得严严实实。春天来时，再从“小被子”爬出来。还有一些蝴蝶是以蛹的虫态越冬，直到春天到来，羽化成蝶。

3 抱团取暖

帝企鹅必须在寒冷的地方繁殖后代，已经习惯了低温。事实上，帝企鹅在南极冰层覆盖的陆地上繁殖。当帝企鹅进入陆地繁殖时，南极的风雪有时可以使气温降低到-70℃。这时，它们取暖的方法便是挤成一团。它们一圈一圈地走着，互相取暖，直到转到核心位置。这样相互保护，相互依靠，大家都不至于冻死。

蜜蜂也是采取“抱团取暖”的策略来越冬的。它们集结成一个球，紧紧依靠在一起，互相取暖。处在内部的蜜蜂通过振动翅来获取热量，而工蜂在外面扇动翅膀，阻隔冷空气进入，保证内部热量不散失。内、外的蜜蜂会轮流换岗。熊蜂中，只有受精后的蜂王能安然度过冬天，其余熊蜂都会随着冬天的到来而被冻死。蜂王会躲进在地上的小洞里休眠，等待春天到来。

瓢虫会以成虫的虫态越冬，它们会“拉帮结派”，在一些干燥、温暖的地方聚集起来，一起度过冬天。此时，瓢虫生长发育缓慢，体内含水量下降，脂肪含量增高，抗寒性增加。

4 “穿”上保暖大衣

这对于动物来说很常见，从家养的狗到野狐狸都会在冬天长更厚的毛，它们长毛比脱毛容易。

北极的冬天，温度会降到-35℃左右，但北极熊对此并不担心，它们甚至能在寒冷的巨大冰块上繁育自己的后代，这是因为它们长着独特的皮毛。北极熊身上最外层的毛很长，富合油脂，而且是中空的，能帮助这种最重可达600千克的哺乳动物跳进寒冷的海水里而不会沉下去。这层毛对水的排斥力也很强。北極熊从海水里爬出来，只要将身上的水抖几下，体毛就会变干。这种浓密而柔软的体毛更像是一件“保暖大衣”。

5 休眠/滞育

秋末冬初，气温下降到一定程度时，很多动物来说都会冬眠，例如刺猬、睡鼠、熊和蝙蝠、两栖动物蝾螈、爬行动物乌龟等。

而昆虫在遭遇不良条件时，生命活动也会出现停滞现象，以便安全度过恶劣的环境阶段。根据引起和接触停滞的条件，可将停滞现象分为休眠和滞育。这个阶段，昆虫的新陈代谢下降，发育也极其缓慢。为了安稳过冬，昆虫的身体也需要进行一系列的生理变化，做好越冬准备。比如，降低体内的含水量、排除体内冰核、积累抗寒物质甘油等。

除了上述这些抵御寒冷的策略，有些动物还有一些与众不同的方法。比如，寒冷时，蜥蜴会增加体内血糖浓度.使得血液里不会形成致命的冰晶而导致血管被刺破;日本雪猴在冬天时会泡温泉以驱走寒冷;冬眠时，阿拉斯加木蛙身体60%的部位会结冰，它们会停止呼吸，心跳也会停止跳动，身体的一些物理过程如新陈代谢和排泄过程也会随之停止，可在来年春天却能奇迹般地复活……

动植物有着如此惊人的越冬本领，同学们是不是很羡慕呢？而我们只能默默地多穿衣服、裹紧自己的小棉被了……哦！对了，再打开空调吧！