几千万年来,无翅蠓南极 比利时完善了自身冷冻的艺术,以度过南极洲最黑暗和最寒冷的冬季,作为该大陆唯一的本土昆虫,开辟了独特的利基市场。
作为讽刺的是,随着极地温度的升高,这套来之不易的生存技能可能会损害它的生存,甚至可能将其推向灭绝的边缘。
来自美国、英国和南非的一组研究人员进行的实验室实验表明,寒冷的南方温暖的冬季极大地影响了昆虫的运动和能量储存,危及了它再次进入夏天的机会。
从尖端到尾部通常小于一厘米这种小小的节肢动物也碰巧占据了令人难以置信的地位,成为陆地上从未涉足海洋的最大动物。它的整个生命周期——主要在四个幼虫状态之一度过——发生在潮湿的苔藓和藻类床上,啃食绿色植物和腐烂的废物。
即使是这些简陋的避难所也会在南极洲的严冬期间结冰,锁住宝贵的水分,并有可能将这些微小的生物变成冰棒。因此,为了抵御寒冷,蠓进化出了一种巧妙的策略来避免死亡并等待时机。
为了防止冰晶刺穿其组织造成的创伤,蠓会慢慢地使自己干燥。在合适的条件下,即使失去了四分之三的水分,人们也有很大的机会度过夏天。
这个好机会在很大程度上取决于湿度以及它是利用空气中的水蒸气再水化还是直接从液态水中吸收水分。即使环境条件的微小变化也可能对生存率产生很大的影响。
在南极半岛——生物多样性相对丰富的地区——像蠓占据的小气候往往徘徊在 -5 到 0 摄氏度(23 到 32 华氏度)之间。在冰雪层的保护下,上方大气中的温度可能会骤降,但对蠓的苔藓花园几乎没有影响。
随着半岛气温每十年稳步上升半度,那些相对受保护的条件可能会发生变化。更高的气温可能意味着更多的降水,意味着更多的雪,形成更厚的隔热层,减少冬季结冰的机会。
看看这会产生什么影响B.南极洲研究人员在南极半岛最顶端的安弗斯岛的一个观测站周围收集了蠓幼虫。
然后这些标本被送回美国的一个实验室,在那里他们在略有不同的冬季条件下生活了六个月,从寒冷的 -5 摄氏度到温暖的 -1 摄氏度。还测试了不同种类的基质,例如苔藓和藻类。
在冰水中解冻后,对幸存者进行了运动迹象、组织损伤以及碳水化合物、脂肪和蛋白质能量储存的检查。
轻微的温差对蠓的恢复产生了深远的影响。在典型条件下,大约一半的昆虫成功通过了。气温只升高了几度,只有三分之一的人幸存下来。能量储存也存在显着差异,在寒冷条件下比在温暖条件下保留更多的脂肪和蛋白质储存。
研究人员表示:“这些结果与运动活动水平相对应,暖冬时期的幼虫运动速度最慢,可能是由于能量消耗所致。”在他们的报告中注明。
“冬后化蛹前和成虫前的时间有限B.南极洲由于缺乏功能性口器,幼虫晚期的能量储存耗尽可能会对可用于繁殖的能量产生不可逆转的后果。”
很难说如果气温继续上升,从长远来看会产生什么样的影响。根据气候变化带来的压力,这可能是一个轻微的不便,也可能是一次毁灭整个人口的打击。
不过,也有一线希望:天气变暖,冬天也可能会变短,让蠓有更多的时间在夏季收集更大的储备。
这种行为检查是否能抵消环境变暖的负面影响还有待衡量。
创纪录的热浪粉碎两极,唯一以南极洲为家的昆虫可能会成为我们快速变化的气候的又一个受害者。
这项研究发表于功能生态学。