نگارش: مرضیه علی‌نژاد
یک حشره برخلاف خرس‌ها و سایر جانوران از چربی بدن برای زنده ماندن در دمای انجماد و جلوگیری از تبدیل مایعات داخلی به یخ برخوردار نیست. حشرات همانند سایر جانداران خونسرد به راهی برای مقابله با نوسانات دمای محیط زندگی خود نیاز دارند؛ اما آیا حشرات به خواب زمستانی می‌روند؟
به طور کلی، خواب زمستانی به حالتی اطلاق می‌شود که جانوران در آن زمستان را پشت سر می‌گذارند. در خواب زمستانی جانور در حالت خوابیده است، متابولیسم آن کند شده و تولیدمثل متوقف می‌شود. حشرات لزوماً مانند جانوران خونگرم به خواب زمستانی نمی‌روند؛ اما از آنجایی که در فصل زمستان و در مناطق سردسیر دسترسی به گیاهان میزبان و منابع غذایی محدود است، حشرات فعالیت‌های معمول خود را به حالت تعلیق در آورده و وارد حالت خواب می‌شوند.
چگونه حشرات در ماه‌های سرد زمستان زنده می‌مانند؟ حشرات مختلف در هنگام کاهش دما از راهبردهای متفاوتی برای جلوگیری از یخ‌زدگی استفاده می‌کنند. برخی حشرات برای زنده ماندن در زمستان از ترکیبی از استراتژی‌های مختلف استفاده می‌کنند.
مهاجرت
برخی از حشرات با نزدیک شدن فصل سرما به مناطق گرم‌تر یا با شرایط بهتر می‌روند. پروانه مونارک معروف‌ترین حشره مهاجر است. پروانه مونارک در شرق امریکا و کانادا بیش از 3200 کیلومتر پرواز می‌کنند تا زمستان خود را در مکزیک بگذرانند. همچنین تعداد زیادی از پروانه‌ها و شب‌پره‌ها نیز به صورت فصلی مهاجرت می‌کنند، از جمله این حشرات می‌توان به گونه‌های Dione vanillae، Vanessa cardui، Agrotis ipsilon و Spodoptera frugiperda اشاره نمود. سنجاقک‌های سبز رنگ که معمولاً در اطراف در برکه‌ها و دریاچه‌ها زندگی می‌کنند نیز مهاجرت می‌کنند.
تصویر 1- درصد پروانه‌های مونارکی که طی 38 سال از 6 منطقه وارد مکزیک شده و در آن جا زمستان‌گذرانی کرده‌اند.
تصویر 2- پروانه‌های مونارک در حال مهاجرت
زندگی به صورت گروهی و دسته‌جمعی
با کاهش دما زنبورهای عسل در کنار هم جمع می‌شوند و از گرمای بدن خود برای گرم نگه داشتن خود و تخم‌ها استفاده می‌کنند. در دمای زیر درجه مورچه‌ها و موریانه‌ها به زیر زمین می‌روند و تعداد زیاد و غذای ذخیره‌شده فراوان آنها را تا رسیدن فصل بهار زنده نگه می‌دارد. برخی حشرات در هوای سرد کنار هم جمع می‌شوند. به عنوان مثال، کفشدوزک Hippodamia convergens در طول دوره‌های هوای سرد به‌طور دسته‌جمعی روی صخره‌ها یا شاخه‌ها جمع می‌شوند.
تصویر 3- تجمع زنبورهای عسل در کنار یکدیگر و ایجاد توپ گرمایی
تصویر 4- میزان گرمای ایجاد شده در داخل توپ گرمایی زنبورهای عسل
زندگی در داخل ساختمان‌ها
برخی از حشرات با نزدیک شدن فصل زمستان به دنبال سرپناهی در گرمای خانه‌های انسان هستند که معمولاً با نارضایتی صاحبان خانه‌ها همراه است. معمولاً در فصل پاییز خانه‌های مردم مورد هجوم حشراتی مانند Boisea trivittatus، Harmonia axyridis، Halyomorpha halys و غیره قرار می‌گیرند. این حشرات به ندرت به داخل خانه آسیب می‌رسانند بلکه آنها تنها به دنبال مکانی دنج برای گذراندن فصل زمستان هستند. هنگامی که این حشرات توسط صاحب‌خانه مورد تهدید قرار گیرند از خود مواد بدبو ترشح می‌کنند.
حالت خواب (torpor)
برخی حشرات، به‌ویژه آن‌هایی که در ارتفاعات بالاتر یا نزدیک قطب‌های زمین زندگی می‌کنند، برای زنده ماندن از افت دما از حالت خواب استفاده می‌کنند. حالت خواب حالتی موقتی از توقف فعالیت یا خواب است که در طی آن حشره کاملاً بی‌حرکت است. به عنوان مثال، سیرسیرک های خانواده Anostostomatidae و Rhaphidophoridae فاقد قابلیت پرواز بوده و در ارتفاعات بالا زندگی می‌کنند. این حشرات هنگامی که دما در بعد از ظهر کاهش می‌یابد، به صورت بی‌حرکت باقی می‌مانند و با شروع روز و گرم شدن هوا از این حالت خارج شده و فعالیت خود را از سر می‌گیرند.
تصویر 5- سیرسیرک خانواده Anostostomatidae در حالت خواب
دیاپوز
دیاپوز برخلاف حالت خواب، یک حالت توقف طولانی‌مدت است. دیاپوز چرخه زندگی حشره را با تغییرات فصلی موجود در محیط از جمله سرمای زمستان هماهنگ می‌کند. به زبان ساده، در صورتی که هوا برای پرواز خیلی سرد باشد و یا غذایی برای خوردن وجود نداشته باشد، ممکن است حشره فعالیت خود را متوقف کند. دیاپوز در حشرات ممکن است در هریک از مراحل رشدی حشره رخ دهد:
تخم – شیخک‌ها زمستان را به صورت تخم سپری کرده و در بهار ظاهر می‌شوند.
تصویر 6– تخم‌های شیخک در داخل کیسه تخم در حال زمستان گذرانی
لارو – لاروهای پروانه Pyrrharctia Isabella در زمستان در لایه‌های ضخیم تشکیل شده از بستر برگی زمستان گذرانی کرده و در بهار از آن خارج می‌شوند.
تصویر 7– لاروهای پروانه Pyrrharctia Isabella در حال زمستان گذرانی
شفیره – پروانه دم چلچله‌ای سیاه زمستان را به صورت شفیره می‌گذرانند و با گرم شدن هوا به صورت پروانه ظاهر می‌شوند.
تصویر 8– شفیره پروانه دم چلچله‌ای سیاه در حال زمستان گذرانی
حشره کامل – پروانه Nymphalis antiopa زمستان را به صورت حشره کامل و در حفره‌ها یا شاخه‌های درخت می‌گذرانند.
تصویر 9– حشره کامل پروانه Nymphalis antiopa در حال زمستان گذرانی
ضد یخ
بسیاری از حشرات با ساختن ضدیخ خود برای سرما آماده می‌شوند. در طول پاییز، حشرات گلیسرول تولید می‌کنند و میزان آن در همولنف افزایش می‌یابد. گلیسرول به بدن حشره توانایی «فرا سرمایش (supercooling)» می‌دهد و اجازه می‌دهد مایعات بدن ب بدون اینکه یخ بزنند به زیر نقطه انجماد برسند. همچنین گلیسرول نقطه انجماد را کاهش داده و حشرات را نسبت به سرما مقاوم‌تر می‌کند و از بافت‌ها و سلول‌ها در برابر آسیب در شرایط یخبندان محیط محافظت می‌کند. در بهار و با گرم شدن هوا سطح گلیسرول دوباره کاهش می‌یابد.
منابع:
- Definition from “Hibernation, by Richard E. Lee, Jr., Miami University of Ohio. Encyclopedia of Insects, 2nd edition, edited by Vincent H. Resh and Ring T. Carde.
- Hadley, Debbie. “Where Do Insects Go During Winter?«ThoughtCo, Jul. 31, 2021, thoughtco.com/where-do-insects-go-in-winter-1968068.
