昆虫需求穿衣服吗?
虽然在许多电视中,昆虫都有自己心爱的衣服,小蟋蟀吉米尼穿戴西装戴着弁冕十分绅士。但几亿年来,昆虫“光着身子”就成功地渗透到地球的每一个旮旯,它们靠坚固的外骨骼来维护自己免受捕食者和环境危害。
那么,不穿衣服的昆虫是怎么感知和应对大自然的温度呢?
是热仍是冷?
咱们都知道,咱们是恒温动物,也被称为温血动物。
恒温体系能够操控体温坚持在37摄氏度不变,因而热了咱们需求空调,冷了需求穿衣服保暖。
人体现已发展出多种机制来坚持热量并在必要时将热量排出体外。
出汗、起鸡皮疙瘩和冷颤颤栗都是咱们的身体企图坚持最佳温度的方法,其他哺乳动物也有自己的战略,比方厚皮裘和喘气。
与恒温动物不同,变温动物一般被称为冷血动物,包含爬虫类和两栖动物。它们的体温跟着周围的温度而动摇,典型代表蛇和鳄鱼,为了坚持温度,就十分喜爱晒日光浴。
在这两种分类中,昆虫归于哪一类呢?
昆虫并不彻底归于温血动物或冷血动物的领域,由于它们在形状、行为和习惯方面有着惊人的多样性。
传统上以为大部分的昆虫是变温动物,但并不彻底是,像黄蜂、蜜蜂、飞蛾、蝴蝶和甲虫这样的昆虫是恒温的。
恒温动物能够依据外界条件调理体内温度,特别是某些身体部位的温度,它们往往具有选择性加热或冷却某些身体部位的才能。
翅膀,不只仅是用来飞翔的
幻想一下,假如你的手臂形状像翅膀,为了飞翔,你有必要不停地挥动手臂,艰苦且需求很多的精力。
为了发作所有这些飞翔所需的能量,昆虫有必要具有快速的推陈出新,可是体内的推陈出新反响并不总是有用的。
昆虫经过操控翅膀的肌肉,发作很多的热量和能量。
飞翔不只能够吸收热量,也能够开释热量。
飞翔增加了昆虫血液循环,将热量散发到全身。
来自胸部的热量,也便是翅膀地点的方位,被传递到腹部,而腹部的热量经过蒸腾丢失。
腹部,就像一个散热器,冷的时分能够“贮存”热量,太热的时分就像一个热量分配器。
温度低的时分,昆虫往往会先热身。
低温并不合适飞翔,由于在低温条件下,飞翔所需的推陈出新反响不够快。
为了战胜这一点,昆虫会进行一些热身活动,将振翅糟蹋的热量用于冰冷的气候。它们用力前后敲打翅膀,类似于哆嗦,在不飞翔的情况下就能发作热量,基本上在起飞前的几分钟,它们就会把自己的飞翔“引擎”预热好。
无效循环真的无用吗?
走运的是,颤栗并不是仅有的升温方法。
几项研讨发现,当蜜蜂在暖身时,会呈现一个“无效循环”也被称为底物循环。
浅显来讲,便是两个相反的进程,两个相反的途径:糖酵解,分化葡萄糖:糖异生,组成葡萄糖。
葡萄糖+ATP葡萄糖-6-磷酸+ADP( 葡糖激酶)
葡萄糖-6-磷酸+H2O葡萄糖+Pi(葡萄糖6磷酸酶)
“无效”,是由于从外表看,该循环对生物没有净功效。但从循环来看,是一个耗费ATP的进程。
ATP是细胞的能量钱银,细胞经过分化ATP来取得能量,发作更多的ATP也会发作很多的热量。重复履行这个循环会敏捷耗费ATP,而实际上没有任何作业发作。细胞不得不加班作业,以保持一个令人满意的ATP供给,因而也能供给更多的热量。
在正常情况下,这两个反响不会同时发作。细胞要么进行糖酵解,要么进行糖异生。
一些蜜蜂,就有这个才能发动这个循环来发作热量。
今日冷不冷?
为了使用这些很帅的方法来操控体温,昆虫有必要首要知道外面是热仍是冷。
它们经过触角上的一组感受器来完结这一进程,这些感受器被称为瞬时感受器电位通道,简称TRP通道。
这些感受器对周围温度的改变很灵敏,并将信息传递给昆虫的神经体系。
研讨标明,阻断某些受领会导致昆虫体温低于正常水平,而阻断其他TRP通道会使昆虫体温高于正常水平。
风趣的是,这些TRP通道在进化进程中被保存下来,这意味着人类和昆虫的DNA有一些相同的基因或指令来检测温度。
最终
虽然人类和昆虫有类似的基因来感知温度,可是,昆虫并不需求像人类相同穿衣服或流汗,由于它们的体型很小。
《木偶奇遇记》中的小蟋蟀吉米尼看起来衣冠楚楚,实则是多此一举。