我们都知道,只要冬天坚持不穿秋裤,我们就会慢慢变的抗冻,尤其是当我们孩子的时候更容易通过少穿衣服获得抗冻技能,提高身体素质。不过这并不是人类专长,昆虫也可以在经历较温和低温后,增强其抵抗低温伤害的能力,这个现象在被称为冷驯化。
冷驯化分为两种类型,一种是长时间驯化,即昆虫通过几天甚至几周的低温锻炼,从而获得抗低温能力,这种驯化主要用于应对间接冷伤害和结冰伤害。
另一种是短时间驯化,也称快速冷耐受(Rapid cold hardening,RCH),只需几个小时甚至几十分钟抑或更短时间就能完成冷驯化,这项技能主要应对于直接伤害或冷休克。
长时间驯化能力不只是人和昆虫,很多动物、植物也拥有冷驯化的技能,像我们露养的多肉植物就可以通过长时间的冷驯化获得抗零下低温的能力。对体型小、肌肉少,脂肪少的昆虫来说,快才是项惊人的必杀技。
春或晚秋气温急剧波动的情况下,许多昆虫可以通过快速冷驯化反应迅速提高它 快速冷耐受是1987在研究红尾肉蝇 Sarcophaga crassipalpis时发现的, 科学家们发现在红尾肉蝇 0℃下暴露 30 min 后其耐寒性就能得到显著提高,并首次提出了快速冷耐受的概念。
红尾肉蝇 Sarcophaga crassipalpis
快速冷耐受(RCH)使昆虫能及时根据温度波动来优化自身的耐寒性,比如说在 1 d 中最冷的时间(即 6:00)活动的黑腹果蝇就比其他时间活动的黑腹果蝇更耐寒。
黑腹果蝇
快速冷耐受还可以显著提高昆虫在低温下的存活率,还是以红尾肉蝇为例,遭遇冷休克会降低成虫的寿命,超过75%的个体在羽化后10 d内死亡,然而,在低温胁迫之前经过RCH处理,85%的个体寿命比对照组的寿命长10 d 以上。和人类多冻冻就会身体好一个道理。
快速冷耐受(RCH)的原理就是昆虫经过快速冷耐受处理后,其行为或体内的生理状态发生一系列变化,如进入滞育或休眠状态,过冷却点(体液的结冰点液的结冰点)降低,水分减少,多元醇等抗冻小分子物质含量增加,以及抗冻蛋白和冰核出现等。
快速冷耐受可以被定义为昆虫在应对短期低温暴露或温度急剧变化时自身产生的一种耐寒策略,能在有限的温度与时间范围内迅速提高昆虫的耐寒性,降低昆虫自身可承受的临界低温,具有对温度调节的高效性,是昆虫应对外界短时低温胁迫以及温度急剧下降的重要生存对策。
而科学家们研究昆虫快速冷耐受是为了能预测害虫的越冬分布区域,以便指导其监测预警及防控。
所以不要老看手机,多出去运动运动,给自己多来点“快速冷耐受”,可以活得长!!
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