昆虫是恒温动物还是变温动物?它们如何保持温

来源:环境昆虫学报 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-09-09
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摘要:昆虫需要穿衣服吗? 虽然在很多电视里,昆虫都有自己可爱的衣服,但小蟋蟀Jiminy一身西装,头戴礼帽,非常绅士。但数亿年来,昆虫“裸体”成功渗透到地球的每一个角落。他们依靠


昆虫需要穿衣服吗?

虽然在很多电视里,昆虫都有自己可爱的衣服,但小蟋蟀Jiminy一身西装,头戴礼帽,非常绅士。但数亿年来,昆虫“裸体”成功渗透到地球的每一个角落。他们依靠坚硬的外骨骼来保护自己免受捕食者和环境危害。

那么,没有衣服的昆虫是如何感知和响应大自然的温度的呢?


是热的还是冷的?

众所周知,我们是温血动物,又称温血动物。

恒温系统可以将体温保持在37摄氏度,所以天热需要空调,天冷需要穿衣服保暖。

人体已经发展出多种机制来保持热量并在必要时将热量排出体外。

出汗、起鸡皮疙瘩和发冷都是我们的身体试图保持最佳温度的方式。其他哺乳动物也有自己的策略,比如厚厚的皮毛和喘气。

与温血动物不同,温度变化的动物通常被称为冷血动物,包括爬行动物和两栖动物。他们的体温会随着周围的温度而波动。它们通常代表蛇和鳄鱼。为了保持温度,他们非常喜欢晒太阳。


在这两大类中,昆虫属于哪一类?

昆虫不完全是温血动物或冷血动物的范畴,因为它们在形态上有着惊人的多样性,行为和适应。

传统上认为大多数昆虫是嗜热动物,但并不完全如此。黄蜂、蜜蜂、飞蛾、蝴蝶和甲虫等昆虫是恒温的。

受热的动物可以根据外界条件调节体温,尤其是身体某些部位的温度。它们通常能够选择性地加热或冷却某些身体部位。


翅膀不仅仅用于飞行< /p>

想象一下,如果你的手臂形状像翅膀,为了飞翔,你必须不断挥动你的手臂,这很困难,需要大量的能量。

为了产生飞行所需的全部能量,昆虫必须具有快速的新陈代谢,但体内的代谢反应并不总是有效的。

昆虫通过控制翅膀的肌肉来产生大量的热量和能量。

飞行不仅能吸热,还能放热。

飞行可以增加昆虫的血液循环,将热量辐射到全身。

来自胸部的热量传递到腹部,腹部的热量通过蒸发散失。

腹部就像一个散热器,天冷时可以“储存”热量,太热时就像一个热量分配器。


温度低时,昆虫倾向于 会先热身。

低温不适合飞行,因为在低温条件下飞行所需的代谢反应不够快。

为了克服这一点,昆虫会进行一些热身活动,利用在寒冷天气拍打翅膀浪费的热量。它们来回有力地扇动翅膀,类似于摇晃,不飞也能发热。基本上,在起飞前几分钟,他们会预热他们的飞行“引擎”。


无效循环真的没用吗?

幸运的是,摇晃并不是加热的唯一方法。

多项研究发现,蜜蜂在升温时,会出现一个“无效循环”,也称为基质循环。

通俗地说,有两个相反的步骤,两条相反的路径:糖酵解,葡萄糖的分解:糖异生,葡萄糖的合成。

葡萄糖+ATP→6-磷酸葡萄糖+ADP(葡萄糖激酶)

6-磷酸葡萄糖+H2O→葡萄糖+Pi(葡萄糖6-磷酸酶)

< p>“无效”,因为从表面上看,这个循环对生物没有实际影响。但从周期性的角度来看,它是一个消耗ATP的过程。

ATP 是细胞的能量货币。细胞通过分解ATP来获取能量,产生更多的ATP也会产生大量的热量。重复执行这个循环会很快消耗ATP,但实际上什么也没发生。细胞必须加班以维持令人满意的 ATP 供应,从而提供更多的卡路里。

正常情况下,这两种反应不会同时发生。细胞经历糖酵解或糖异生。

有些蜜蜂有这种能力来启动这个循环来产生热量。


今天冷吗?

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为了用这些凉爽的方法来控制体温,昆虫首先要知道外面是热还是冷。

它们通过触角上的一组受体完成这个过程。这些受体被称为瞬时受体电位通道,或简称为 TRP 通道。

这些受体对环境温度的变化很敏感,并向昆虫的神经系统传递信息。

研究表明,阻断某些受体会导致昆虫体温低于正常水平,而阻断其他 TRP 通道则会导致昆虫体温高于正常水平。

有趣的是,这些 TRP 通道在进化过程中被保留下来,这意味着人类和昆虫 DNA 具有一些相同的基因或指令来检测温度。

文章来源:《环境昆虫学报》 网址: http://www.hjkcxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0909/1781.html



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