昆虫耐寒性的进化与生活史对策:不同起源昆虫的比较分析

摘要

昆虫对低温的适应程度--即抗寒性的强弱在它们的生殖、扩散、分布及种群发生动态中起着至关重要的作用。昆虫在长期的进化中形成了多种多样的抗寒策略。世界性分布的飞蝗、热带起源的斑潜蝇和温带分布的草原蝗虫的抗寒性特点明显不同,同时也反映在各自不同的生活史对策以适应环境条件的变化。以上三类昆虫在抗寒性策略上都属于不耐结冰型,但在耐寒性特征的表现有明显差别。飞蝗分布广泛,所经历的环境条件跨越很大,其耐寒性也发生极显著的变化,高纬度地区卵的耐寒性显著高于低纬度地区,纬度居中的地区卵的耐寒性也居中,说明不同种群已经适应当地的气候条件而形成耐寒性不同的生态群。热带起源的昆虫具有有限的耐寒能力,存在较明显的自然越冬北界,其向更北区域的扩散依赖于环境条件的改善。草原蝗虫起源于温带北部,其本身的扩散能力较弱,具备了最强的耐寒能力,并且发展了滞育特性来调节个体的发育进程,在生活史对策上一年一代,具有严格的发生时间,形成了严格的年度发生序列。对耐寒性的最好理解与评价是将其生活史中的各方面联系起来,在地理区域、季节的时序性及控制,以及生理水平的水分平衡、能量代谢等多方面,考察对生活史有影响的因素是如何与抗寒的需求统一起来。