Почему насекомые не замерзают в Арктике?

Жизнь в Арктике сурова. Арктические температуры суровы, что усложняет жизнь многим животным. Тем не менее, многим насекомым, в том числе комарам, удается процветать в ледяном регионе. Так почему же они сами не замерзают?

«Они могут замерзнуть», — говорит Каллаган, арктический эколог из Шеффилдского университета. Но насекомые разработали много успешных и разнообразных стратегий, чтобы не умереть от холода. По сути, они делятся на две категории: «Они либо избегают замерзания, либо терпят его», — объясняет Каллаган.

Чтобы избежать холода, многие насекомые проходят стадию покоя в зимние месяцы — период покоя и приостановки развития, известный как диапауза. Это обычно происходит, когда насекомые находятся в яйцах или личинках и дает им большую защиту от холода окружающей среды.

Некоторые насекомые теряют воду из своего тела в ответ на холод, в конечном итоге теряя почти всю ее. Это контролирует, где в организме могут образовываться кристаллы льда, удаляя их от жизненно важных органов. Эти насекомые переносят холод, практически замерзая, но без каких-либо вредных последствий. Когда лед тает в конце зимы, они снова приходят в движение.

Многие насекомые также производят соединения, такие как природный спирт глицерин, которые действуют как антифриз. Эти химические вещества предотвращают образование кристаллов льда и позволяют обитающим в холоде насекомым «переохлаждаться», то есть вода в их организме может опускаться до температуры намного ниже нуля, не замерзая.

Известно, что один жук переохлаждается до температуры ниже -50 градусов по Цельсию. Лед внутри может в конечном итоге превратиться в стеклообразное состояние — без повреждающих кристаллов льда — в процессе, известном как витрификация.

Некоторые изменения окружающей среды, наблюдаемые во всем мире, особенно в полярных регионах, также отражаются в стратегиях зимовки насекомых. Осенняя моль, например, зимует в диапаузе в виде яиц на ветвях берез. Эти яйца обычно погибают зимой, когда температура опускается ниже -33 градусов по Цельсию, что снижает ущерб, наносимый березам весной и летом гусеницами.

Тем не менее, по мере повышения зимних температур выживает большее количество яиц моли, а гусеницы повреждают или убивают больше берез. Таким образом, мотыльки преуспевают и распространяются, добавляя к этому циклу. «Поэтому зимнее выживание насекомых может быть полезным для них, но не обязательно для других частей экосистемы», — говорит Каллаган.