Məlumat

Həşəratlar qışda necə sağ qalır?

Həşəratlar qışda necə sağ qalır?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bu gün böcəklərin qışda necə sağ qaldığı sualı ilə bağlı maraqlı bir müzakirəm oldu. Onların aktiv olması üçün kifayət qədər yüksək xarici temperatura ehtiyacı olduğundan, qışda bu bir qədər çətin görünür. Şaxta ilə onlar tamamilə donmalıdırlar və məncə bundan sağ çıxa bilməyəcəklər. Onlar payızda qoyulan yumurtalara arxalanırlarmı (onlar da dondurucu temperaturlara dözməlidirlər) yoxsa bunun üçün başqa üsullardan istifadə edirlər?


Çox sayda həşərat olduğu kimi, bir sıra fərqli strategiyalar da var. Artıq qeyd etdiyiniz kimi, həşəratlar ətraf mühitin temperaturundan asılıdır və maddələr mübadiləsi ilə kifayət qədər istilik istehsal edə bilməzlər. Əsas strategiyalar bunlardır:

  • miqrasiya,
  • Kommunal yaşayış
  • Soyuq tolerantlıq (antifriz zülalları vasitəsilə)

Yalnız bəzi həşəratlar seçim edə bilər " Miqrasiya" , uzun məsafələrə səyahət etmək üçün kifayət qədər böyük olanlar. Həşəratların bu miqrasiyasına yaxşı nümunə ABŞ-ın şimal-şərqindəki və Kanadanın cənubundakı yay yaşayış yerindən payızda Meksikaya köç edən monarx kəpənəyidir. Bu strategiyadan istifadə edərək həşəratlar qaçırlar. təhdid edən temperatur yaşayır.

"Kommunal yaşayış" koloniya yaşamaq üçün kifayət qədər istilik istehsal etdiyi üçün böcəklərin qışdan çıxmasına kömək edir. Buna bariz nümunə pətəklərində nisbətən yüksək temperatur saxlayan arılardır, digəri isə qarışqalardır.

"Antifriz zülallarıBəzi həşəratların tərkibində xüsusi zülallar və ya qliserin olan hemolimflər (qana bərabərdir) ya onun donmasına mane olur və ya hüceyrələri məhv edən buz kristallarının əmələ gəlməsinin qarşısını alır. Belə bir heyvan üçün bir nümunə Yeni Zelandiya Dağ Daşı Weta olardı və temperatur yenidən yaşamaq üçün kifayət qədər yüksək olana qədər aylarla donmuş vəziyyətdə qala bilər.Bəzi həşəratlar soyuq temperaturda sağ qaldıqları bir növ qış yuxusuna gedirlər.Onların yaşayış dövrü fəsillərlə sinxronlaşdırılır. ilin.

Cavab bu və bu məqaləyə əsaslanır, əlavə məlumat və istinadlara baxın.


Yuxarıdakı cavab tamamilə düzgündür... o, əsasən ektotermik həşəratlardan başqa... indi bəzi endotermik həşəratlar da var... və onların çoxu bədən istiliyini yüksəltmək üçün bu maraqlı texnikanı mənimsəyir...

Burada şahin güvesinin bədən istiliyini yüksəltmək qabiliyyəti, əməliyyat zamanı böyük miqdarda istilik əmələ gətirən güclü uçuş əzələlərindən asılıdır. Böcəklər uçuşa başlamazdan əvvəl isinmək üçün titrəyərək istifadə edirlər... Uçuşdan əvvəl uçuş əzələlərini sinxron şəkildə büzürlər, beləliklə, yalnız kiçik qanad hərəkətləri olur, lakin əhəmiyyətli dərəcədə istilik əmələ gəlir. Kimyəvi reaksiyalar və buna görə də hüceyrə tənəffüsü onların isinmiş uçuş mühərriklərini sürətləndirir onlara soyuq günlərdə uçmağa imkan verir və hətta gecə...

Həmçinin bəzi endotermik güvələr, uçuş əzələlərinin əksəriyyətinin yerləşdiyi döş qəfəsində yüksək temperaturun saxlanmasına kömək edən “vaxt etibarilə” əks cərəyan istilik dəyişdiricisindən istifadə edir... beləliklə sabit temperaturu saxlayır. Xarici temperatur bəzən hətta sıfırın altına yaxın olduqda bədənin nüvəsində təxminən 30 dərəcə Selsi

Həmçinin… bu xüsusi mexanizm həşəratlar və heyvanlar tərəfindən tətbiq olunur… ektotermlər və endotermlər eyni şəkildə… hüceyrə membranına xolesterinin daxil olması beləliklə aşağı temperaturda bərkiməyə mane olur fosfolipidlərin müntəzəm qablaşdırılmasını pozaraq...


Böcəklər elmi fantastikadan bir hiylə ilə qışdan sağ çıxırlar

Yayda, havanın yapışqan və isti olduğu zaman, həşəratlar hər yerdə olur: meyvə qabınızı dövrə vurur, piknikinizdə gəzir, qulağınızda uğuldayır və bəzən - ən pis vaxtlar - birbaşa ağzınıza uçur.

Amma temperatur aşağı düşəndə, buzlaqlar əmələ gələndə və parklar anbardan çıxanda, böcəklər sanki dünyanın ən soyuq guşələrindən tamamilə yox olur – aylar sonraya qədər, bir növ sehrli oyun kimi. onlar yenidən peyda olurlar, sanki həmişə orada olublar.

Bunu öyrənmək üçün tədqiqat karyerasının çox hissəsini məhz bu sual üzərində düşünməyə sərf etmiş biri ilə danışdıq: Kanadanın Qərbi Ontario Universitetində Böcəklərin Aşağı Temperatur Biologiya Laboratoriyasının direktoru və eyni zamanda dosent olan Brent Sinclair.

İnsanların çoxunun qışda həşəratların taleyi ilə təəccüblənməsinin bir səbəbi də sadə cavabın olmamasıdır. Bəziləri yumurta, sürfə və ya pupa kimi sağ qalır, digərləri isə tam yetkin bir yetkin kimi qışı keçir.

Ümumiyyətlə, qışda böcəkləri və hörümçəklər kimi əlaqəli canlıları əldə edən üç fərqli sağ qalma strategiyası var. Onlardan biri (siyahımızda sonuncu!) elmi fantastika olacaq qədər qəribə görünür.


Həşəratlar qışda necə sağ qalır?

Hazırda ofisimdə beş müxtəlif həşərat gəzir! Əlbəttə ki, onlar hazırda aktiv olan bir çox digər zərərverici zərərvericilərlə birlikdə təsadüfi işğalçılardır. Bu həm də işlədiyim binanın keyfiyyətinin əlamətidir [ah]. Məndən bir neçə dəfə soruşdular ki, “həşəratları öldürmək üçün nə qədər soyuq olmalıdır?” Bəlkə də soyuq temperaturun həşəratları niyə öldürdüyünü anlamaq vacibdir. Böcəklər məməlilərdən və quşlardan fərqlidirlər, çünki onlar öz istiliklərini (ektotermlər adlanır) yaratmalıdırlar. Həşəratlar bədən mayelərinin ərimə nöqtəsindən aşağı temperaturlara məruz qaldıqda ölürlər. Soyuq Ayova qışlarımızda sağ qalmaq istəyirlərsə, donmadan qaçmalı və ya donmağa dözməlidirlər. Zaman keçdikcə həşəratlar soyuq temperaturda sağ qalmaq üçün bir neçə strategiya hazırladılar və onların heç biri yun geyməyi nəzərdə tutmur.



Boxelder səhvləri. Foto Cozef Berger, www.ipmimages.org.


Bəzi həşəratlar yalnız payızda insan quruluşlarına köçür və yaza qədər isti qalırlar. Ümumi bir nümunə, hər il evlərdə və evlərdə toplanan çoxrəngli Asiya qadın böcəkləridir. İçəridə qorunsalar belə, yemək və su almasalar, çox güman ki, yazdan əvvəl öləcəklər. Bəzi böcəklər də donmamaq üçün daha isti iqlimlərə köçürlər. Klassik nümunə, hər il Kanadadan Meksikaya köçən monarx kəpənəkləridir. İndi olduqca yaxşı səslənir!



Çoxrəngli Asiya qadın böcəkləri hər payızda tikililərə toplaşır. Şəkil Robert Koch, Minnesota Universiteti.


Ayovadakı davamlı böcəklərimizin əksəriyyəti çöldə qışlamaq məcburiyyətindədir və ekstremal şəraitdə sağ qalmaq üçün iki strategiya inkişaf etmişdir: dondan qaçma və donmaya dözümlülük. Donmaya davamlı böcəklər bədən mayelərini maye saxlayır və donmaya davamlı həşəratlar daxili buzun əmələ gəlməsini idarə edə bilirlər. Bir dəqiqə, nə? Bilirəm… hər iki strategiya fantastik görünür.

Uzun müddət soyuq temperatura malik olduğumuz şimal yarımkürəsində yaşayan həşəratlar üçün əsas strategiya donmamaqdır. Dondurmanın qarşısını almaq bir neçə yolla əldə edilə bilər. Bəzən həşəratlar bədənlərindəki bütün qida və sudan qurtularaq “quru” qış ​​yuxusuna girirlər. Beləliklə, buz bədəndə əmələ gələrək onları öldürə bilməz. Suyun kristallaşması üçün qida və ya toz hissəciklərinə ehtiyacı var, əgər hissəciklər yoxdursa, su donmadan -42°C-yə qədər soyuya bilər. Digər həşəratların ekzoskeletində bədəndə buz əmələ gəlməsindən qoruyan super mumlu örtük var. Təəccüblüdür ki, bəzi donmadan qaçan həşəratlar bədənin ölümcül donma temperaturunu azaltmaq üçün qliserin və şəkər kimi krioprotektorlar da istehsal edirlər. Beləliklə, bəli, krioprotektorlar avtomobilinizdə antifriz kimi fəaliyyət göstərir. Mən bu şeyi uydura bilmirəm!

İqlimin daha dəyişkən olduğu cənub yarımkürəsində yaşayan böcəklərin əksəriyyəti donmaya dözümlülük nümayiş etdirir. Bu həşəratlar bədəndə buz əmələ gəlməsinə dözə bilirlər. Bəziləri əslində daha uzun qış yuxusuna hazırlaşmaq üçün bədənlərini nisbətən yüksək temperaturda dondurmağa başlayacaqlar. Donmaya davamlı həşərat nümunəsi yunlu ayıdır. [Yan qeyd: bir neçə qış festivalı yunlu ayıları bir növ Groundhog Günü kimi qeyd edir.]



Yunlu ayılar soyuğa davamlı tırtıllar kimi qışlayır. Foto IronChris, Wiki.


Qışlama strategiyasından asılı olmayaraq, kifayət qədər soyuq olarsa, bütün həşəratlar nəhayət öləcəklər. Bununla belə, aşağı ölümcül temperatur hər növ üçün fərqlidir. Həşəratlar həyatın istənilən mərhələsində qışlaya bilər - bəziləri yerin altında, bəziləri isə yerüstüdür. Tez mürəkkəbləşir və mən bunu başqa vaxta saxlayacağam. Bu Wiki səhifəsində həşəratların qışdan necə sağ çıxması haqqında daha çox məlumat əldə edin.


Həşəratların Soyuq Davamlılığı və Dəyişən Temperaturların Təsiri

Temperatur tez-tez bir böcək növünün yayılmasını məhdudlaşdırır, lakin onun işğal olunmuş ərazidə uğuruna da təsir edə bilər. Bunun səbəbi, həşəratların ektoterm olmasıdır, yəni istilik əmələ gətirmədikləri üçün onların daxili bədən temperaturu ətraf mühitlə dəyişir. Buna görə də, həşəratlar yaşayış yerlərində gündəlik və ya mövsümi temperatur dəyişmələrinin yaratdığı mikroiqlimlərdən birbaşa təsirlənir.

Həşəratlar sərt ekoloji şəraitə necə uyğunlaşırlar?

Digər heyvanlarda qış yuxusu kimi, həşəratlar da mənfi şərtlərə cavab olaraq yuxuya gedə bilər. Yuxusuzluq depressiyaya uğramış metabolik aktivlik və dayanıqlı inkişafla xarakterizə olunan qeyri-aktiv vəziyyətdir. Bu, yuxusuzluğun intensivliyindən və müddətindən asılı olaraq bir çox formada ola bilər. Sakitlik əlverişsiz şəraitin bilavasitə induksiya etdiyi və əlverişli şərtlər geri qayıtdıqda tez geri dönə bilən qısa bir yuxu dövrüdür. Diapauza müəyyən bir həyat mərhələsində baş verməsi genetik olaraq təyin olunan hormonal olaraq tənzimlənən bir prosesdir. Sakitlik kimi, diapauz da ətraf mühitin siqnallarına cavabdır, lakin dərin fizioloji dəyişikliklərin baş verməsi üçün vaxt vermək üçün baş verən mənfi şərtlərdən əvvəl işə salınır. Diapauzanın başlaması və dayandırılması fotoperiod, temperatur, qida keyfiyyəti və ya mövcudluğu, ana amilləri (pəhriz, yaş və s.), nəmlik və s. kimi əlamətdar stimullara tədricən cavabdır. Mülayim iqlimlərdə qış diapazasının etibarlı göstəricilərinə fotoperiod və temperatur daxildir. Diapauza adətən aylarla davam edir, lakin növdən asılı olaraq həftələr və ya bir ildən çox davam edə bilər.

Sağ qalan qış

Tipik olaraq, həşəratlar enerji ehtiyatlarını toplayır və qorunan yerə keçirlər qışlama sahə (isti iqlim, torpaq, zibil/zibil, barama və öd kimi strukturlar) diapazaya hazırlaşır. Diapauzaya girmək sağ qalmağı təmin etmir. Böcəklər tez bir zamanda ətraf mühitin temperaturuna yaxın bir temperatur qəbul edərək, bədənlərindəki suyu donmağa qarşı həssas edir. Diapoz və soyuq müqavimət həmişə bir-biri ilə əlaqəli deyil. Uğurlu qışlama ilə əlaqəli fizioloji mexanizmlər həşərat növlərinə görə dəyişir və tam başa düşülmür. Burada biz müxtəlif strategiyalar üçün təsvir edilmiş bəzi əsas mexanizmlərin nümunələrini təqdim edirik, lakin bu, tam siyahı deyil.

Donmaya dözümlülük:

Donmaya dözümlü həşəratlar, buz nüvələri və istilik şoku zülalları istehsal edərək, aquaporinlərin bolluğunu artıraraq və toplayaraq donmadan sağ qala bilirlər. kriyoprotektorlar. Donmaya dözümlü həşəratların əksəriyyəti yaralanmaya səbəb ola biləcək buz kristallarının sürətlə əmələ gəlməsinin qarşısını almaq üçün nisbətən yüksək temperaturda donur. Donmaya dözümlü növlərdə, arasında heç bir əlaqə yoxdur supersoyutma nöqtəsi (SCP suyun donduğu nöqtə) və qış temperaturu. Bununla belə, təkrar dondurma CQBK-nı aşağı sala və krioprotektor konsentrasiyalarını artıra bilər. Donmaya davamlı həşəratlar üçün tipik SCP-lər -40°F-dən aşağıdır (Şəkil 1).

Dondurmanın qarşısının alınması:

Dondurmadan qaçma soyuq temperaturlara ən çox uyğunlaşmadır. Donmaya həssas həşəratlar donmadan qorunmaq üçün antifriz və istilik şoku zülalları istehsal edərək və kriyoprotektorlar yığaraq SCP-ni aşağı salırlar. Onlar buz nüvələri istehsal etmirlər, əksinə bədənlərini həzm sistemindəki qida hissəcikləri və ya mikroblar kimi buz nüvələrindən təmizləyirlər. Donmaya həssas növlərdə aşağı CQBK daha sərt qış temperaturu ilə əlaqələndirilir. Temperatur CQBK-dan aşağı olarsa, donmaya həssas həşəratlarda ölüm hələ də baş verə bilər. Donmaya həssas həşəratlar üçün tipik SCP-lər -4°F ilə -40°F arasındadır (Şəkil 1).

Sürətli soyuq sərtləşmə:

Diapauza soyuq temperaturlara daha uzun müddətli reaksiya tələb edir, lakin həşəratlar çox qısa zaman miqyasında da uyğunlaşa bilirlər. Sürətli soyuq sərtləşmə (RCH) ölümcül olmayan temperaturlara qısa məruz qalma (dəqiqələrdən saatlara qədər) demək olar ki, ani soyuğa dözümlü olmağa imkan verir, xüsusən də həşərat hələ soyuğa davamlı vəziyyətdə deyil. RCH-dən sağ qalma, daha sonra daha şiddətli temperaturlara dözümlülüyü yaxşılaşdırır.

Soyuqdəymə zədəsi:

Qışlayan böcəklərin əksəriyyətinin CQBK-sı ən aşağı qış temperaturundan xeyli aşağı olduğundan, yaşamaq üçün ən böyük təhlükə temperaturun və məruz qalma müddətinin funksiyası olan donmayan soyuq zədənin kumulyativ təsiridir. Bu növ zədə donma nöqtəsindən yuxarı, lakin həşəratlar adətən soyuq komada olduqda normal inkişaf hədlərindən aşağı olur. Əksər həşəratlar 50°F və ya daha aşağı temperaturda geri dönən soyuq komaya girirlər. Soyuq dövr qısa isti temperatur (5 dəqiqə kimi qısa) ilə kəsilərsə, zədə azaldıla və ya geri qaytarıla bilər. Bu azalmış ölüm mütləq soyuqdəymə zədəsinin azaldılması ilə deyil, isti fəsillər zamanı soyuqdəymə zədəsinin təmiri ilə əlaqədardır.

Ölüm halları baş vermədikdə, soyuq temperaturlara məruz qalma böyümə, inkişaf və reproduktiv potensialın azalması kimi ölümcül təsirlərə malikdir. Dəyişən temperatur normal kritik hədlər xaricində inkişafa imkan verə bilər, lakin birbaşa soyuq zədələrin təmir edilməsi lazım olduğu üçün inkişaf adətən gecikir. Ən aşağı temperatur yaralanmaya səbəb olmazsa, inkişaf həqiqətən sürətləndirilə bilər. Stressli temperaturlar yaşanarsa, dəyişkən temperaturlar məhsuldarlığı azalda bilər. Təkrarlanan soyuq məruz qalmalar sağ qalmağı artıra və davamlı isti və ya soyuq temperaturlara nisbətən həddindən artıq soyutma nöqtələrini aşağı sala bilər. Təkrarlanan dondurma-ərimə dövrlərində daha çox qarışıq nəticələr var sağ qalma müddəti ümumiyyətlə azalır, lakin növlərdən asılıdır və bərpa müddəti artdıqca artır.


Şəkil 1. Həşəratların donma dözümlülüyü və dondan qaçmamaq üzrə qışlama strategiyaları arasında biokimyəvi fərqlərin sxematik təsviri. Bale və Hayward 2010-dan. (doi: 10.1242/jeb.037911).

Vacib şərtlər:

Qışlamaq – qış aylarını həbs edilmiş inkişaf vəziyyətində, adətən həşəratı soyuq qış havasından qoruyan yerdə yaşamaq. Nümunələr: miqrasiya, binaların içərisində, qayaların və ya ağac qabığının altında, yarpaq zibilində və ya torpaqda.

Yuxusuzluq - həşəratın həyat dövrünün bir hissəsi ərzində inkişafın, böyümənin və fiziki fəaliyyətin müvəqqəti dayandırılması.

Sakitlik - əlverişsiz şərtlərin geri qayıtması ilə tez bir zamanda geri qaytarıla bilən mənfi şərtlərin birbaşa səbəb olduğu qısa bir müddət.

Diapauza – Müəyyən bir mərhələdə baş verməsi genetik olaraq təyin olunan, hormonal olaraq tənzimlənən metabolik fəaliyyət vəziyyəti. Böyümə və inkişaf azalır və həşəratların ekstremal şəraitə qarşı müqaviməti artıb, fəaliyyəti azalır və ya davranışı dəyişir. Fakultativ diapauz ətraf mühit siqnallarına cavab olaraq baş verir məcburi diapaza ətraf mühitin əlamətlərindən asılı olmayaraq hər nəsildə baş verir.

Donmaya dözümlülük – bədəndə buzun mövcudluğunu və ya yerini məhdudlaşdırmaqla donmuş toxumaya dözmək qabiliyyəti.

Dondurmadan qaçınma – bədəndə suyun donma nöqtəsini aşağı salaraq donmadan yayınma.

Supersoyutma – su buza dəyişmədən donma nöqtəsindən aşağı soyuduqda. Kristallaşmaya imkan verəcək hissəcik yoxdursa, su donmadan -36,5°F-ə qədər soyuya bilər.

Supersoyutma nöqtəsi – həddindən artıq soyudulmuş məhlulun donduğu nöqtə.

Soyutma – donmadan soyutma, adətən 32°F-dən yuxarı.

Sürətli soyuq sərtləşmə – həşəratların ölümcül temperaturlarını sürətlə aşağı salmaqla qısa müddət ərzində sağ qalmasına imkan verən soyuq temperatura reaksiya.

Krioprotektorlar – nümunələrə qliserin, sorbitol və inositol, trehaloza, prolin və qlükoza kimi şəkər spirtləri daxildir.

İstinadlar:

Marshall və Sinclair. 2015. Böcəklərə təkrar soyuq məruz qalmanın təsiri. J. Exp. Biol. 215: 1607—1613.

Sinclair, Addo-Bediako və Chown. 2003. İqlim dəyişkənliyi və həşəratların donma dözümlülüyünün təkamülü. Biol. Vəhy 78: 181—195.

Turnock və Fields. 2005. Qış iqlimi və yerüstü həşəratlarda soyuqdavamlılıq. Avro. J. Entomol. 102: 561—576.

Beyl. 2002. Böcəklər və aşağı temperaturlar: molekulyar biologiyadan paylanma və bolluğa qədər. Fil. Trans. R. Soc. London. 357: 849—862.

Colinet və başqaları. 2015. Dəyişən termal mühitlərdə həşəratlar. Annu. Rev Entomol. 60: 123-140.


Böcəklər qışın soyuğundan necə xilas olurlar

Üç ay əvvəl tarlalarımız və meşələrimiz altı ayaqlı həyatla vızıldadı və cıvıldadı: başın üstündə ağcaqanadlar, ayaqlar altındakı kriketlər. İndi qar mənzərəni bürüdü və onlar və digər həşəratların çoxu yox oldu və yaza qədər yenidən görünməyəcəklər.

Bu havada necə sağ qalırlar? Onları donub ölməkdən nə saxlayır?

Donma riski, əslində, böcəklər üçün təbii aləmdəki bir çox digər canlılara nisbətən daha böyük problemdir və bu, onların ölçüsünə görədir. Heyvan nə qədər kiçik olsa, kütləsinə nisbətən bir o qədər çox səth sahəsi var və nəticədə o səth/hava interfeysindən istiliyi bir o qədər tez itirir. Hətta xüsusilə güclü bumblebee, məsələn, fildən daha çox mütənasib səth sahəsinə malikdir.

Dondurmanın yaratdığı əsas problem budur: Su kristallara çevrildikdə, genişlənir. Bu canlı hüceyrələrin içərisində baş verərsə, kristallar hüceyrə membranlarına sıxışaraq onları parçalaya, toxumaları içəridən xaricə məhv edə bilər.

Soyuq havada böcəklərin əksəriyyəti –-ə bənzər, lakin fizioloji cəhətdən məməlilərin qış yuxusundan fərqlənən diapaza vəziyyətinə keçir. Diapozda az və ya heç enerji sərf etmirlər. Bununla belə, həşəratlar bu vəziyyətdə olarkən hələ də dondan ölməkdən qaçmalıdırlar.

Sığınacaq tapmaq bəziləri üçün cavabdır. Ladybird böcəkləri, salxım milçəkləri və yaşıl bağ qanadları divarlardakı çatlardan gizlicə isti evlərimizə daxil olur. Parazit ichneumon eşşəkarılarının dişiləri sərt qış partlayışlarından qaçmaq üçün ağac kötüklərinə və ya mamır yığınlarına girirlər. Arı kraliçası çürüyən kötükdə sığınacaq tapacaq və burada pətəyinin bütün digər üzvləri soyuqlara tab gətirdikdən sonra uzun müddət sağ qalacaq.

Bəzi böcəklər toxumaların donmasının qarşısını alan və ya donma nəticəsində yaranan zərərin miqdarını məhdudlaşdıran yüksək konsentrasiyalı antifriz kimyəvi maddələr əmələ gətirir. Krioprotektorlardan biri olan qliserin müəyyən həşəratların hüceyrələrində buz kristallarının əmələ gəlməsinin qarşısını alır. Uzunbuynuzlu böcəklərin tumurcuqları buna misaldır. Onlar özlərini qliserinlə dolduraraq, sonra ölü ağaca gömərək sağ qalırlar.

Digər növlər və ya mantislər kimi növlərin yumurtaları donacaq, ancaq hüceyrələrindən nəm çəkəcək digər kimyəvi maddələr istehsal etdikdən sonra, buz kristalları əmələ gəldikdə hüceyrələr arasındakı boşluqlarda əmələ gəlir. Bu zərəri azaldır.

Lepidoptera—kəpənəklər və güvələr qışdan sağ çıxmaq üçün müxtəlif strategiyalardan istifadə edən müxtəlif qruplardır. Yunlu ayı, pələng güvə tırtılı qışlayır və yarpaq zibilinin altında və ya odun yığınınızdakı logların arasında sürünür. Şərq çadırı tırtıl güvəsi qlierkol yüklü yumurtaları albalı və ya alma budaqlarının üzərinə qoyur, qış boyu orada qalır. Böyük, cəsarətli rəngli cecropia güvəsi rahat ipək barama və ətrafına bükülmüş yarpaqlarda qışlayır. Bəzi lepidopteralar, məsələn, matəm kəpənəyi kəpənəkləri böyüklər kimi sağ qalır, tüklü ağac qabıqları arasında və ya içi boş ağaclarda qışlayır.

Lepidopteraların bir növü, monarx kəpənəklər, hər şeyi başa düşdü. Sadəcə cənuba gedirlər. Bölgəmizdəki monarxlar hər payız Meksikanın mərkəzindəki şərqi Michoacan vulkanik dağlarına 3000 mil uçur və burada Rockiesin şərqindən on milyonlarla digər monarxlara qoşulurlar. Monarxlar cəmi bir neçə ay yaşayırlar, ona görə də Nyu-Hempşirə və ya Vermonta qayıdanlar ikinci və ya üçüncü nəslə aiddir.

Bir neçə həşərat qış boyu kifayət qədər aktiv həyat saxlayır. Bir qrup gecə güvəsi titrəyərək bədən istiliyini saxlayır. Onlar bədən hərarətini 50 dərəcə F-ə qədər qaldıra bilərlər. Temperatur 32 dərəcəyə və ya daha yuxarıya çatdıqda, onların ətrafında uçarkən diqqətli olun. Perspektiv üçün bunu nəzərdən keçirin: hətta təxminən 5 dərəcə temperatur dəyişmələri insanlar üçün təhlükə yaradır.

Daha mürəkkəb sağ qalma strategiyalarından biri qızıl çubuq milçəyi tərəfindən istifadə olunur. Onun həyat dövrü adları olan bitkinin həyat dövrü ilə mükəmməl uyğunlaşır. Yazda böyüklər bitkinin təzə yaşıl tumurcuqlarına yumurta qoyurlar. Kimyəvi maddələr, ya yumurta ilə birlikdə verilir, ya da sürfə tərəfindən istehsal olunur, bitkinin böyüməsinə kömək edir və körpə milçəyin ətrafında öd adlı şişə bənzər bir kürə meydana gəlməsinə səbəb olur. Sürfə payızda qaçış tunelini çeynəyir, lakin onun əvəzinə istifadə etmir, ödün qoruyucu mərkəzinə çəkilir və yazı və onun son metamorfozunu gözləyir. Payızda qızıl çubuqların hər hansı bir dayağından böyümələri toplamaq asandır, onları parçalamaq sahə biologiyası dərslərinin əsas elementidir.

Həşəratların çoxu qışda gözdən kənarda qalır, lakin mülayim günlərdə günəşi hopdurmaq üçün ağacdan sürünən qadın böcəklərini və ya meşədə qar ayaqqabısı ilə gəzinti zamanı kiçik qar birələri ilə bibərlənmiş qar sürüşmələrini görə bilərsiniz. .

Qar birələri üçün qar qaçmaq üçün bir şey deyil, əksinə, tozcuq və yosun hüceyrələri kimi yeməklərlə nahar etmək üçün xoş bir ziyafət masasıdır. Digər həşəratlar yatarkən yemək yeyirlər.

Kenrick Vezina Louelldə, MA-da yaşayan müstəqil yazıçı və müəllimdir.

&Müəllif tərəfindən surəti Bu məqalə müəllifin razılığı olmadan kopyalana və ya çoxalda bilməz.


Qış daş milçəkləri, şübhəsiz ki, super sərindir

Ola bilsin ki, bu, mənim kollecdə qanadda cırcırama və kəpənəkləri saymaq və müəyyən etmək üçün keçirdiyim yaylardır. Yaxud, bəlkə də, aspiranturada üzümü təhlükəli dərəcədə palçıqla dolu tavaya yaxınlaşdıraraq, minlərlə xırda axın həşəratını qoparıb çıxardığım yüzlərlə saat idi. Düşünürəm ki, bu, beynimdə həşərat axtarışı görüntüsünü daimi olaraq həkk edən altı ayaqlı hər hansı bir şeyə bir ömür boyu maraqdır.

Beləliklə, təəccüblü deyil ki, İtaka, Nyu-York yaxınlığındakı sevimli şəlalələrimdən birinə qış günü gəzintisindən zövq alarkən, gözlərim buzla örtülmüş mənzərəli mənzərədən çevik şəkildə hərəkət edən kiçik, qaranlıq ləkələrə çevrildi. qar: qış daşböcəkləri hərəkətdə idi! [Əlində Qış Daşböcəyi, aşağıda]

Qış daş milçəkləri özünəməxsus kiçik canlılardır. Qışın ölümcül fəslində daş milçəklərin sürfə və ya pəri adlanan suda yetişməmiş mərhələləri, son bir ildə məskunlaşdıqları çayın səthini örtən qar və buzdakı çatlar və yarıqların arasından qayalı dibindən yuxarıya doğru sürünərək böyüklər kimi meydana çıxırlar. . Uzatılmış qarınları üzərində səliqəli şəkildə yuvarlanan dörd qanadına sahib olsalar da, yetkin qış daş milçəkləri cütlük axtarışında uçmaq əvəzinə, qar və buzun yaxınlığında qalırlar.

Hamısı papağımda, əlcəklərimdə, şərfimdə, parkamda və uzun alt paltarımda (və hələ də SOYUQ) bir araya toplanmış, müşahidə etdiyim qış daş milçəklərinin fiziologiyası ilə maraqlandım. Altıayaqlı qardaşlarının əksəriyyəti elementlərdən yaxşı gizləndiyi halda, onlar qışın sıfırın altındakı temperaturda necə bu qədər aktiv ola bilirlər? Bəs onlar iki çox fərqli yaşayış mühitində, suda və quruda donmanın ölümcül təsirlərindən necə qaçırlar?

Evimin rahat istiliyinə qayıdaraq bu sualların bəzilərini araşdırmağa başladım. Mən çox tez öyrəndim ki, su həşəratlarının soyuqdavamlılığı haqqında çox şey məlum deyil, qış daşböcəkləri (bu ad xüsusilə Plecoptera sırasındakı iki ailəyə aiddir: Capniidae və Taeniopterygidae). Əslində, daş milçəklər haqqında traktatında mərhum Kanada çöl təbiətşünası H.B. Noel Hynes, yetkin qış daşböcəklərinin "müəyyən bir entomoloq qış yuxusundan çıxmazdan əvvəl mövsümün əvvəlində ən çox rast gəlinməsinin" mümkün səbəblərindən birini söylədi.

Qış daş milçəklərinin suda və quruda donma temperaturu ilə necə mübarizə apardığını başa düşmək üçün əvvəlcə daha çox öyrənilmiş qrup olan quru həşəratlarının qışdan necə sağ çıxması ilə bağlı 60 illik araşdırmanın nələri ortaya qoyduğunu araşdırmaq faydalıdır. Əgər cənuba köçməklə (bu ağıllı monarx kəpənəkləri kimi) və ya eviniz kimi izolyasiya edilmiş sığınacaq axtararaq (qadın böcəkləri və iyli böcəklər, kimsə varmı?) qışdan tamamilə qaçmaq üçün kifayət qədər ağıllı deyilsinizsə, yer həşəratları qışın amansız soyuğunu içəridən hazırlayacaqlar. bir sıra fizioloji və biokimyəvi dəyişikliklərə məruz qalır.

Bu dəyişiklikləri başa düşmək üçün kriobioloq Riçard Li kiçik bir həşəratı kiçik bir su torbası kimi düşünməyimizi tövsiyə edir. Kiçik, həşərat ölçülü həcmlərdə su standart donma nöqtəsindən (0°C) çox dərəcə aşağı soyudula bilər və hələ də maye şəklində qalır, bu proses supersoyutma kimi tanınır. Bu qışda dondurucu yağış şəklində həddindən artıq soyudulmuş mayelərlə qarşılaşmış ola bilərsiniz. Bununla belə, həddindən artıq soyudulmuş mayeyə bir toz hissəciyi daxil edilərsə, nüvələşmə deyilən bir prosesdə dərhal buz kristalları onun ətrafında formalaşmağa başlayacaq. Bundan əlavə, xarici buz kristalları ona toxunarsa və sonradan hər hansı bir kiçik deşik vasitəsilə zəbt edərsə, həddindən artıq soyudulmuş su kiçik çantasında buz əmələ gələ bilər.

Sıfırdan aşağı qış temperaturlarına məruz qalmağa hazırlaşan böcəklər, istər aktiv, istərsə də istirahət vəziyyətində olsalar da, soyuq davamlılığa nail olmaq üçün ümumiyyətlə iki strategiyadan birini tətbiq edirlər: donmamaq və ya ona dözmək.

Donmadan qaçan böcəklər aktiv şəkildə antifriz birləşmələri istehsal edir, o cümlədən qliserin, zülallar və şəkərlər və onların həddindən artıq soyuma qabiliyyətini artırır və bədən mayelərinin donma nöqtəsindən daha aşağı temperaturlarda donmamış qalmasına imkan verir. Bəzi yer həşəratlarının həddindən artıq soyudulmuş bədən mayeləri 15 & 35 ° C temperaturda maye vəziyyətdə qala bilər. aşağıda sıfır. Bundan əlavə, qış yaxınlaşdıqca, dondan qaçan həşəratlar qida, həzmlə əlaqəli bakteriyalar və toz da daxil olmaqla, ətrafında buz kristallarının nüvələşdiyi toxum rolunu oynaya biləcək maddələri bağırsaqlarından və bədən mayelərindən çıxaracaqlar.

Dondurmaya dözümlü həşəratlar isə öz hüceyrələrini yuyan mayelərdə buz kristallarının əmələ gəlməsinə nəinki dözürlər, həm də onu fəal şəkildə təşviq edirlər. Bu böcəklər hüceyrədənkənar mayelərində buz nüvəli zülallar istehsal edir ki, bu da həşəratların həddindən artıq soyutma qabiliyyətini məhdudlaşdırır və sıfırdan aşağı temperaturda buz kristallarının əmələ gəlməsini təşviq edir. Hüceyrələrin xaricində buz kristallarının böyüməsini təşviq edərək, buz nüvəli zülallar həşəratların hüceyrələrindəki məzmunun donması və partlaması ehtimalını azaltmağa kömək edir. Ancaq hüceyrələrin xaricindəki su buz kristalları kimi bağlandığından, hüceyrələrin içindəki su hüceyrədənkənar boşluğa keçmək istəyəcək. Hüceyrələrin sonrakı susuzlaşmasının qarşısını almaq və hüceyrə membranlarını sabitləşdirmək üçün dondurmaya dözümlü böcəklər də donmaya qarşı birləşmə qliserini istehsal edirlər.

Bəs, bu strategiyalar su həşəratlarına, xüsusən də qış daş milçəklərinə necə çevrilir?

Təəssüf ki, bu sualı həll etməzdən əvvəl gəlin həyat dövrünün çox hissəsi üçün ev adlandırdıqları su mühitlərinin termodinamik xüsusiyyətlərini nəzərdən keçirək. Su, orta məktəb fizikasından xatırladığınız kimi, havadan daha yüksək xüsusi istiliyə malikdir, başqa sözlə, suyu qızdırmaq üçün bərabər kütləli havanı qızdırmaqdan daha çox enerji tələb olunur. Nəticə etibarilə, axınlar və çaylardakı su, onların üstündəki havada olduğu kimi həddindən artıq temperatur dalğalanmalarını yaşamır və qışda ümumiyyətlə qonşu yerüstü yaşayış yerlərindən daha isti qalır. Su obyektinin səthində buz əmələ gəldikdə, o, əslində suyu və altındakı substratı sıfırın altındakı temperaturdan izolyasiya edir.

Dr. Li və onun kriobiologiya komandası qışda qış yuxusundan cəsarətlə çıxıb, mülayim zonanın su və quru həşəratlarının qışda həddindən artıq soyutma qabiliyyətini toplayıb müqayisə ediblər. Məlum olub ki, su həşəratları, təxminən -7°C-yə qədər soyumuş qurudakı su həşəratlarından qat-qat daha az sərinləşir, eyni ailələrdəki quru həşəratları isə -40°C-ə qədər aşağı temperaturlara qədər soyuyur! Azaldılmış həddindən artıq soyutma qabiliyyətinə baxmayaraq, bu mülayim sularda yaşayan əksər su həşəratları hələ də dondurulmadan qoruyanlar kimi təsnif edilirlər və nisbətən az sayda su həşəratları həqiqətən donmağa dözürlər (nümunələr əslində birbaşa buzdan toplanmışdır!) Arktikada müntəzəm olaraq açıq şəkildə donan axınlarda və gölməçələrdə yaşayırlar. alt. Doktor Li və həmkarları fərz edirlər ki, mülayim zonada yaşayan su böcəkləri qışlayan quru həşəratları kimi həddindən artıq sıfırdan aşağı temperaturlarla qarşılaşmır və bu, super soyutma qabiliyyətini təkamül baxımından lazımsız edir.

Qış daşböcəyi pəriləri yetkinlər kimi su və səth buzunun izolyasiya edən təbəqəsi arasındakı hava ciblərində, 0°C-dən çox aşağı temperaturlara məruz qalmayan kifayət qədər qorunan yaşayış mühitində meydana çıxır. Üstəlik, Dr. Li və onun həmkarları fevral ayında toplanan yetkin qış daş milçəklərinin nimf fazalarına nisbətən daha çox soyutma qabiliyyətinə malik olduğunu (yəni, onlar donmadan çox aşağı temperaturlara qədər soyuya bilirlər) böyüklərin antimikrobiyal maddələrin miqdarını artıra biləcəyini göstərirlər. -bədən mayelərindəki birləşmələri dondurur.

Ortaya çıxdıqdan sonra yetkin qış daşböcəkləri qarın altındakı termal sığınacaqlarda və ya sıfırdan aşağı səth havasından daha isti temperatur təklif edən qayaların altında müdafiə axtara bilər. Yetkinlərin qəhvəyi-qara bədən rəngi günəş radiasiyasının udulmasına kömək edə bilsə də, kiçik bədən kütləsi səbəbindən hər hansı bir qazanc soyuq meh tərəfindən ləğv edilə bilər. Yetkin daşböcəklər ayaqlarının uclarında gəzərək bədənlərinə potensial olaraq nüfuz edən və aşılayıcı dondurmaya səbəb olan xarici buz kristallarının təhlükəsindən qaçırlar.

Yaz ərəfəsində qış günlərimiz uzandıqca və istiləşdikcə, bu mövsüm qış daş milçəklərini tutmaq imkanlarınız tezliklə yox olacaq. Budur sizin üçün axtarış şəkli &ndash Onu yaddaşa köçürün. İndi özünüzü qış yuxusundan çıxarın və gedin o sərin kiçik su torbalarını tapın!

İstinadlar və Əlavə Oxu

Borror D.J., White R.E. Peterson. (1970) Meksikanın şimalındakı Amerika həşəratları üçün sahə bələdçisi. Houghton Mifflin Co., Nyu York. 404 səh.

Bouchard R.W., Schuetz B.E., Ferrington L.C., Kells S.A. (2009) İki qış daş milçək növünün yetkinlərində soyuq müqavimət: Allopcapnia granulata (Claassen, 1924) və A. pygmaea (Burmeister, 1839) (Plecoptera: Capniidae). Su həşəratları 31 (2): 145-155 doi: 10.1080/01650420902776690

Frisbie M.P., Lee R.E. (1997) İnoklyativ dondurma və şirin su makroonurğasızları üçün qışda sağ qalma problemi. Şimali Amerika Bentoloji Cəmiyyətinin jurnalı 16 (3): 635-650.

Hynes H.B.N. (1976) Plekopteranın biologiyası. Entomologiyanın İllik İcmalı 21: 135-153.

Lee R.E. (1989) Böcəklərin soyuğa davamlılığı: Donmaq və ya donmamaq. Bioelm 39 (5): 308-313

Lencioni V. (2004) Soyuq mühitlərdə şirin su həşəratlarının sağ qalma strategiyaları. Limnologiya jurnalı 63 (Əlavə 1): 45-55.

Mur M.V., Li R.E. (1991) Böyük soyuqdan sağ çıxmaq: Suda və quruda yaşayan həşəratların qışlama strategiyaları. Amerikalı entomoloq 37: 111-118

Walters Jr., K.R., Sformo T., Barnes B.M., Duman J.G. (2009) Arktik Alyaska daş milçəyində donma tolerantlığı. Eksperimental Biologiya Jurnalı 212(2): 305-312 doi:10.1242/jeb.020701

Photo credits: Taughannock Falls and Winter Stonefly in Hand, Holly Menninger, 2008 three Allocapnia sp. Winter Stonefly Closeups, Tom D. Schultz, 2001. All photos are used with permission and licensed under the Creative Commons.

About the author: Dr. Holly Menninger is a senior extension associate at Cornell University where she helps protect New York State&rsquos natural resources from the threats of invasive species, including a number of really big, bad bugs. With a Ph.D. in ecology and a fondness for insects with weird and wonderful life histories, she&rsquos determined to share her enthusiasm for the natural world by any means necessary, including podcasts, tweets (@DrHolly), and posing for pictures with 17-year cicadas on her nose.

The views expressed are those of the author and are not necessarily those of Scientific American.

The views expressed are those of the author(s) and are not necessarily those of Scientific American.


For Many Insects, Winter Survival Is In The Genes

Many insects living in northern climates don't die at the first signs of cold weather. Rather, new research suggests that they use a number of specialized proteins to survive the chilly months. These so-called &ldquoheat-shock proteins&rdquo ensure that the insects will be back to bug us come spring.

A study of flesh flies and a handful of other insects suggests that they have an arsenal of protective heat-shock proteins that are turned on almost as soon as the temperature dips. Until this new study, researchers knew of only two such proteins that were activated in flesh flies during cooler weather.

&ldquoInsects need heat-shock proteins in order to survive,&rdquo said David Denlinger, the study's lead author and a professor of entomology at Ohio State University. &ldquoWithout these proteins, insects can't bear the cold and will ultimately die.&rdquo

Denlinger and his colleagues found nearly a dozen additional heat-shock proteins that are activated during diapause, a hibernation-like state that insects enter when temperatures drop. Insects can stay in this state of arrested development for several months.

&ldquoWe certainly didn't expect to find that many proteins active during diapause,&rdquo Denlinger said. The researchers report their findings in the current online early edition of the Proceedings of the National Academy of Sciences.

Insects and other animals, including humans, produce heat-shock proteins in response to extremely high temperatures. The proteins are so named because they were initially discovered in fruit flies that were exposed to high heat. Humans make these proteins when we run a high fever.

"But insects make these very same stress proteins during times of low temperature as well as during exposure to high levels of toxic chemicals, dehydration and even desiccation," Denlinger said.

He and his colleagues first figured out how many genes were turned on only during the flesh fly's dormant state. The researchers extracted and compared RNA from both dormant and non-dormant fly pupae &ndash the developmental stage between larva and adulthood. They used a laboratory technique that let them separate out genes that were turned on only in the flies in this dormant state.

The researchers found 11 previously undiscovered genes that turn on heat-shock proteins during diapause. Until this study, they had only known of two such proteins.

Denlinger and his team also examined the expression of one of those previously discovered heat-shock proteins, Hsp70, in five additional insect species that aren't related to the flesh fly. Each insect is a fairly common agricultural pest: the gypsy moth, the European corn borer, the walnut husk maggot, the apple maggot and the tobacco hornworm. Collectively, these species cause millions of dollars of damage annually.

Hsp70 was active while all of the insects were in diapause.

When Denlinger's team knocked out the Hsp70 gene that makes the heat-shock protein, the insects were unable to survive at a low temperature (in this case, insects were exposed to -15°C, or 5°F.)

&ldquoThis underscores the essential role of this gene for winter survival, suggesting that this particular heat-shock protein is a major contributor to cold tolerance in insects,&rdquo Denlinger said. &ldquoIt's highly likely that the other heat-shock proteins we found during diapause in the flesh fly are also important to an insect's ability to endure months of cold temperatures.&rdquo

Denlinger has no plans to develop a method to get rid of heat-shock proteins in insect pests, but he says that it is important to understand how insects survive through the winter.

&ldquoThere may be steps we can take to disrupt the diapause process and make an insect vulnerable to low temperatures,&rdquo Denlinger said. &ldquoAt this point, the findings broaden our palette of players that contribute to cold tolerance in insects.&rdquo

He said the next step is to figure out the unique functions of each heat-shock protein.

&ldquoWe assume it's not simply redundancy in the system, but that each protein makes a unique contribution somehow,&rdquo Denlinger said. &ldquoThis protective mechanism is much more complex than we envisioned.&rdquo

Denlinger conducted the study with colleagues from Ohio State the U.S. Department of Agriculture's Agricultural Research Station in Fargo, N.D. the Harvard School of Public Health and Liverpool University in the United Kingdom.

Funding for the work came from a USDA-National Research Initiative Grant, the National Science Foundation and the National Institutes of Health.

Story Source:

Materiallar tərəfindən təmin edilmişdir Ohio State University. Qeyd: Məzmun üslub və uzunluğa görə redaktə edilə bilər.


Revealing the Secrets of the 'Winter World'

Revealing the Secrets of the 'Winter World'

Biologist Bernd Heinrich does much of his research from his hand-built log cabin in the snowy woods of Weld, Maine. Josh Rogosin, NPR hide caption

The imprint left by the wings of a raven landing on the snow. Heinrich attracts ravens to the woods near his cabin by leaving out carcasses for the birds. Josh Rogosin, NPR hide caption

An illustration of Golden-crowned kinglets from Winter World . Not much bigger than walnuts, these tiny birds forage from dawn to dusk and survive the winter eating insects. HarperCollins hide caption

After years of trying to figure out where kinglets went at night, Heinrich spotted these four birds, which look like one ball of fluff, huddled together on a branch. Bernd Heinrich hide caption

In his new book, Heinrich reveals the ingenious tactics animals in his local woods use to survive the harsh realities of winter. HarperCollins hide caption

University of Vermont biology professor Bernd Heinrich has always been fascinated by nature. From the age of 10 he grew up in Maine, spending his time exploring the wilderness and collecting insects, birds and other creatures.

The researcher, author and nature illustrator has written numerous books on the natural world. When he's not at work in Vermont, he spends his time in the forests of Weld, Maine. There, he has built by hand a log cabin that serves as the base camp for his research into the wildlife that populates the nearby woods.

At the moment, he's fascinated with how northern creatures survive the winter. In January, Heinrich published a book on his observations entitled Winter World: The Ingenuity of Animal Survival . Recently, NPR's Andrea de Leon spent the day with Heinrich exploring the secret lives led by animals in winter.

Trekking through the woods in temperatures well below freezing, Heinrich points out many subtle signs of wildlife activity that would go unnoticed by the untrained eye. In a thicket of tree branches, he stops at what appears to be a mass of cobwebs. Inside are tent caterpillar larvae, waiting out the winter. He explains that these creatures make their own glycerol -- otherwise known as anti-freeze -- to survive the cold climes.

Tiny stacks of pine cones and apples, he reveals, are probably the secret stash of an unseen tree squirrel. A disorderly pile of twigs turns out to be a raven's nest. Wing imprints barely visible in the snow suggest the bird's landing site. That's Heinrich's doing: he likes to leave carcasses out near his cabin to draw the ravens close.

"I like to have them around," Heinrich says. "I know the pair over there [in the nest] and so I want to make sure they have something to eat. I think right now it might be kind of hard for them."

The snow, Heinrich explains, isn't deep enough to trap the deer anywhere. That means deer aren't dying of starvation -- and therefore, no carcasses to provide food for the ravens.

It's this kind of attention to the tiniest details that makes Heinrich such a keen observer of the natural world. Among his recent discoveries: Red squirrels bite hundreds of tiny holes in maple trees, holes they remember and return to when the sap begins to flow.

One of Heinrich's favorite animals to ponder is the Golden-crowned kinglet. Kinglets, he explains, are in flagrant violation of what's known as Bergman's Rule, which states that northern animals are larger because they need big bodies to conserve heat. But kinglets are miniscule, weighing about as much as two pennies. They forage from dawn to dusk without stopping and survive the winter eating insects. And at dark, they seem to vanish.

"They're so small and their coloration blends with the foliage, so you don't really see them except through movement," Heinrich explains. "A lot of time they will hover in front of branches like a hummingbird."

A few weeks ago, after years of trying to figure out where kinglets disappeared to, Heinrich spotted four of the birds huddled together on a branch for the night. In his photograph, they look like a single ball of fluff, tiny tails protruding in different directions.

It's the kind of discovery that keeps Bernd Heinrich going back to the woods, his head full of ever more questions.

"I'm still trying to see something new all the time," Heinrich says. "So I would say that what a good day is, is seeing something that I hadn't seen before."


How Insects Spend the Winter

I consider the lack of biting insects and other invertebrates, to be a wondrous gift of the winter season. I can wander unmolested through wood and field absent the attentions of mosquitoes, deer flies, and ticks. And aside from a short list of &ldquousual suspects,&rdquo insects are a rarity to be encountered in the winter woods.

This begs the question: where do the insects go in winter? The short answer is &ldquopretty much everywhere&rdquo &ndash and in every insect life stage: as eggs, larvae/nymphs, pupae, and adults. Where and how each species makes it through the winter season depends very much on the individual species. While some insects, like the monarch butterfly, fly south for the winter, others have adapted to be able to stay here through the colder months.

Many aquatic insects go about their submerged lifestyles as they did in other seasons, just with the addition of an icy glass ceiling. Colder water holds more oxygen, which is an advantage for these insects, and at least some predatory fish slow their foraging activities in frigid water. Most aquatic insect larvae and nymphs do the bulk of their feeding and growing in winter and emerge as non-feeding adults in the other seasons.

Terrestrial insects employ diverse strategies to weather winter conditions. Mourning cloak butterflies and several other species hibernate at temperatures well below freezing. After reducing the water content of their bodies by as much as a third, they produce antifreeze compounds, such as glycerol or sorbitol, to prevent the formation of tissue-destroying ice crystals. They hunker down under tree bark or in tree cavities and wait out the deep freeze. In spring, they open their wings, and bask in the sun to get warm enough for flight. Their dark wings and bodies help with the solar heating, and dense hair helps trap the heat.

Honey bees, European immigrants like myself, team up to form a winter cluster around their queen. A bit like a three-dimensional rugby scrum, winter clusters straddle several honeycombs and in large hives can exceed basketball proportions. As temperatures fall, honey bee metabolic rates increase, keeping the bees substantially warmer than the ambient temperature. The bees on the outside of the cluster serve as an insulating layer trapping the sugar-fueled heat.

You may have also encountered some insects trying to make your home theirs to survive the winter chill. Box elder bugs and Asian ladybeetles move into structures, where we see them coming and going in fall and spring.

Many insects spend the winter as eggs that simply hatch into a new generation when the weather improves. There are examples too numerous to mention, but my personal favorite, at least in terms of their parental care, is the gypsy moth. Before the big chill arrives, female gypsy moths lay eggs in dense clusters around the bases of trees. The female pulls hair from her own body and uses silk to attach it to the egg cluster, providing some modicum of protection from the elements. The hairs are irritating to the touch and may also serve against predators. Spring hatchlings use silk of their own making to &ldquoballoon&rdquo away on the wind, Charlotte&rsquos Web üslub.

The list of winter pupating insects is also long among the more familiar are some members of the swallowtail butterfly family (Papilionidae). The familiar tiger swallowtail and the eastern black swallowtail both spend the winter secure in silken pupal cases spun by the larvae. All appears quiet in a chrysalis to the casual observer, but the stillness belies the cellular migration that transforms the caterpillar body into a butterfly. This process is driven by daylength and temperature, cues than ensure successful timing of butterfly emergence in spring.

And what about those winter wandering &ldquousual suspects&rdquo I mentioned above? I&rsquove taken a few rambles this winter to see who might be braving the snow. My December trips were a bust as far as insects went, but January has yielded dozens of non-biting midges, small winter stoneflies, a cranefly in the genus Trichocera, and an energetic snow scorpionfly backpacking his mate about the place. The cranefly even mustered a brief flight when it grew tired of me placing it on my glove for a better photograph. What brought such an abundance of mid-winter insect life? I have no idea, but I&rsquom taking it as a good omen for 2021!

Declan McCabe teaches biology at Saint Michael’s College. His work with student researchers on insect communities is funded by Vermont EPSCoR’s Grant NSF EPS Award #1556770 from the National Science Foundation.

© by the author this article may not be copied or reproduced without the author's consent.


Mosquitoes in the Winter?

Our battle against biting insects may rest a bit during the winter months, but it is never over. Temperatures drop and ice forms &ndash but mosquitos, midges and black fly eggs are waiting beneath a protective layer of ice or carefully hidden in some other shelter. When the spring thaw arrives, these insects return.

If you have questions about protecting yourself from midges, mosquitoes or black flies, reach out to Mosquito Magnet® on Facebook. You can also see how our CO2 mosquito traps work by visiting Mosquito Magnet® on YouTube.

When you&rsquore ready to buy (or resupply) your Mosquito Magnet® trap, be sure to subscribe to our E-Newsletter for special, money-saving coupons and links to articles like this one.


Videoya baxın: Həşaratlar mövzusu - Sədayə Həmidova (Oktyabr 2022).