【栽培プログラム】暑い夏、昆虫には暑さを逃れる「涼しい方法」がある

著者: Lao Ke's Brain Studio

枯れたブドウの木、古い木、カラス、夕食の魚とエビ、エアコン、Wi-Fi、スイカ。暑い夏にはセミが鳴き、人々は息苦しい暑さを避けるためにエアコンを使い、メロンを食べます。正直で素朴な水牛は、焼けつくような暑さに耐えるために、重い体を池に浸しました。狡猾な小さなドジョウは泥の中に体を埋め、食べることも飲むこともせずに冬眠状態に入ります。では、小さな昆虫たちは、灼熱の太陽の下、野生の暑い夏にどのように対処しているのでしょうか?

よく観察すると、昆虫が草から地面に「偶然」落ちてくることがよくあることに気がつくでしょう。

暑さで気絶しちゃったのかな？

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真実

真実は、彼らは暑さで気絶して地面に倒れたのではなく、自らの意志で地面に倒れることを選んだのです。実はこれは暑さを避けるための方法の一つなのです。

体温調節

科学者の統計によれば、今のところ、人間や哺乳類のように汗をかいて体温を調節する昆虫は発見されていない。昆虫は非常に小さく、鳥や哺乳類のような羽毛や毛がありません。特殊な断熱構造を持っているため、熱を発散させて体温を下げることは容易ですが、外部の熱を受け入れて体温を上げることも容易です。そのため、昆虫は変温動物であるため、体温は主に外気温の変化に応じて変化します。気温が低いときは体温も低く、気温が高いときは体温も高くなります。灼熱の太陽の下の野生では、昆虫は涼しくて湿度の高い場所を探して体を冷やすために地面に落ちることを選択します。この熱回避行動は昆虫自身の生存の可能性を高めることができますが、この行動プロセスは多くの場合エネルギーを消費し、刺して吸う昆虫の摂食に影響を与え、発育の遅れや繁殖の減少につながります。

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暑熱順応

自然界に生息する昆虫は、当然ながらある程度の適応力を持っています。突然、極端に高い気温にさらされない限り、適応的な家畜化を通じて環境温度の変化に適応します。

たとえば、22 度の昆虫を直接 38 度に入れると、40 分以内に死んでしまう可能性があります。しかし、この昆虫を最初は 22 度から 34 度に 30 分間置き、その後 38 度にすると、2 時間経っても死なない可能性があります。致死的でない温度での熱順応を通じて徐々に適応的な家畜化プロセスを経て、極端な高温に対する抵抗力と耐性が向上します。

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急速な進化

ダーウィンの自然選択理論は「適者生存」を主張している。気候が温暖化すると、耐熱性のある昆虫が生き残る可能性が高くなります。繁殖と成長が早い昆虫のほとんどは、「適者生存」によって種全体の平均耐熱性を向上させます。つまり、進化的適応によって生存を確保します。特に、個体が特に小さく、繁殖率が特に高く、1 年に何世代も発生する可能性がある特に成長の速い種ではそれが顕著です。

アブラムシはこのタイプの昆虫に属します。私の国には、主に Macrosiphum wheatii、Schizaphis wheatii、Choerosiphum cerealis の 3 種類の小麦アブラムシがいます。過去には、マクロシプム小麦とシザフィス小麦が小麦に最も大きな被害を与えたアブラムシでした。中でもマクロシプム小麦は主に登熟後の小麦粒を食べてしまうため、特に大きな収量損失を引き起こします。近年、科学者たちは、気候温暖化の影響で、高温に対する耐性が低いマクロシプフム小麦が減少し、より耐熱性の高いセリアルアブラムシが増加していることを発見しました。穀類アブラムシは体色がやや黒色で、主に小麦の根茎を食べるため、苗の段階の作物に大きな影響を与えます。

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自身の発達段階の違いを利用して高温の脅威を軽減する

ご存知のとおり、卵、幼虫、蛹、成虫は昆虫の異なる発育段階に属し、それぞれ異なる昆虫段階とも呼ばれます。耐熱性はそれぞれ異なり、自然界では昆虫の異なる段階が重なり合って同時に存在することがよくあります。

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高温により、耐熱性のない昆虫は死滅しますが、耐熱性のある昆虫は生き残ります。数日後には高温が過ぎ去り、耐熱性昆虫は成長を続け、成虫に成長して繁殖し、種全体を保存することができます。そのため、世代が重複する昆虫は、発育中の耐熱性の違いを利用して、極度の高温下での個体群の絶滅を回避することができます。

この記事は中国科学普及-星空栽培プログラムによって制作されました。転載の際は出典を明記してください