全球变暖下昆虫如何生存？中国农科院最新研究揭示关键机制

全球变暖下昆虫如何生存？中国农科院最新研究揭示关键机制

2024年，全球气温创下历史新高，比工业化前水平高出1.55℃。这一数据不仅刷新了气象记录，更引发了人们对生态系统未来走向的深切担忧。在地球升温的大背景下，作为生态系统中数量最庞大的昆虫群体，它们正面临着前所未有的生存挑战。

中国农业科学院植物保护研究所的研究团队在《Annual Review of Entomology》期刊上发表了一篇重要综述文章，首次系统性地揭示了昆虫如何应对日益频繁的极端高温事件。

研究团队指出，传统的极端高温定义方法已无法准确反映气候变化带来的影响。他们提出了一种全新的定义方式，即通过高温天和非高温天的日最高和日最低温度、高温天出现的频率及其与非高温天的交替关系，来解析发生在任一时间尺度的极端高温事件。这一方法的优势在于同时考虑了极端高温对昆虫的影响以及昆虫在高温间隔期间的自我恢复能力。

面对极端高温，昆虫展现出了惊人的适应能力。研究发现，昆虫可以通过多种机制来缓解高温带来的不利影响：

• 避热行为：昆虫会通过寻找阴凉处、调整活动时间等方式来避免直接暴露在高温下。虽然这种行为能提高存活几率，但往往需要消耗额外能量，影响取食和繁殖。

• 表型可塑性：昆虫能够通过热击、热锻炼、室内/外驯化、跨代驯化等方式提高自身的耐热性。这种可塑性使得昆虫在面对突发高温时具有一定的生存优势。

• 发育进程调节：昆虫在不同发育阶段的耐热性存在差异。通过调整发育进程，昆虫可以利用这种差异来避免种群在极端高温下遭受灭顶之灾。

• 进化性适应：长期的自然选择促使昆虫逐渐进化出更高的耐热性。然而，这种适应往往需要付出降低繁殖能力等生活史性状的代价。

尽管昆虫具备多种应对机制，但极端高温仍然会对它们造成深远影响。研究显示，高温会从分子、生化、生理等多个层面损害昆虫健康，导致热损伤，并影响其体内共生菌的种类和数量。这些影响不仅限于个体层面，还会通过物候变化、种群动态调整等方式影响整个生态系统。

值得注意的是，昆虫的不同性状对高温的敏感程度存在差异。研究发现，繁殖对高温最为敏感，其次是发育，最后是存活。这种差异意味着极端高温可能会改变昆虫的种群结构和地理分布，进而影响生态系统的平衡。

研究团队强调，未来的研究需要更多关注季节性极端高温对昆虫的影响，特别是冬季、春季和秋季的温度变化如何影响滞育和非滞育昆虫。此外，夜间变暖等现象对重要农林害虫的影响也值得深入探讨。

这一研究成果不仅揭示了昆虫在应对气候变化中的复杂适应策略，更为预测未来重要农林害虫的发生趋势提供了重要的理论依据。在全球变暖的大背景下，深入了解昆虫的生存之道，对于保护生物多样性、维护生态平衡具有重要意义。