昆虫是恒温动物还是变温动物？它们如何保持温度？

昆虫需要穿衣服吗？

尽管在很多电视中，昆虫都有自己可爱的衣服，小蟋蟀吉米尼穿着西装戴着礼帽非常绅士。但几亿年来，昆虫“光着身子”就成功地渗透到地球的每一个角落，它们靠坚硬的外骨骼来保护自己免受捕食者和环境危害。

那么，不穿衣服的昆虫是如何感知和应对大自然的温度呢？

是热还是冷？

大家都知道，我们是恒温动物，也被称为温血动物。

恒温系统可以控制体温保持在37摄氏度不变，因此热了我们需要空调，冷了需要穿衣服保暖。

人体已经发展出多种机制来保持热量并在必要时将热量排出体外。

出汗、起鸡皮疙瘩和冷颤发抖都是我们的身体试图保持最佳温度的方式，其他哺乳动物也有自己的策略，比如厚皮毛和喘气。

与恒温动物不同，变温动物通常被称为冷血动物，包括爬行动物和两栖动物。它们的体温随着周围的温度而波动，典型代表蛇和鳄鱼，为了保持温度，就非常喜欢晒日光浴

在这两种分类中，昆虫属于哪一类呢?

昆虫并不完全属于温血动物或冷血动物的范畴，因为它们在形态、行为和适应方面有着惊人的多样性。

传统上认为大部分的昆虫是变温动物，但并不完全是，像黄蜂、蜜蜂、飞蛾、蝴蝶和甲虫这样的昆虫是恒温的。

恒温动物能够根据外界条件调节体内温度，特别是某些身体部位的温度，它们往往拥有选择性加热或冷却某些身体部位的能力。

翅膀，不仅仅是用来飞行的

想象一下，如果你的手臂形状像翅膀，为了飞行，你必须不停地挥动手臂，艰苦且需要大量的精力。

为了产生所有这些飞行所需的能量，昆虫必须具有快速的新陈代谢，但是体内的新陈代谢反应并不总是有效的。

昆虫通过控制翅膀的肌肉，产生大量的热量和能量。

飞行不仅可以吸收热量，也可以释放热量。

飞行增加了昆虫血液循环，将热量散发到全身。

来自胸部的热量，也就是翅膀所在的位置，被传递到腹部，而腹部的热量通过蒸发流失。

腹部，就像一个散热器，冷的时候可以“储存”热量，太热的时候就像一个热量分配器。

温度低的时候，昆虫往往会先热身。

低温并不适合飞行，因为在低温条件下，飞行所需的新陈代谢反应不够快。

为了克服这一点，昆虫会进行一些热身活动，将振翅浪费的热量用于寒冷的天气。它们用力前后拍打翅膀，类似于颤抖，在不飞行的情况下就能产生热量，基本上在起飞前的几分钟，它们就会把自己的飞行“引擎”预热好。

无效循环真的无用吗？

幸运的是，发抖并不是唯一的升温方式。

几项研究发现，当蜜蜂在暖身时，会出现一个“无效循环”也被称为底物循环。

通俗来讲，就是两个相反的步骤，两个相反的路径：糖酵解，分解葡萄糖：糖异生，合成葡萄糖。

葡萄糖+ATP→葡萄糖-6-磷酸+ADP( 葡糖激酶)

葡萄糖-6-磷酸+H2O→葡萄糖+Pi(葡萄糖6磷酸酶)

“无效”，是因为从表面看，该循环对生物没有净效用。但从循环来看，是一个消耗ATP的过程。

ATP是细胞的能量货币，细胞通过分解ATP来获得能量，产生更多的ATP也会产生大量的热量。反复执行这个循环会迅速消耗ATP，而实际上没有任何工作发生。细胞不得不加班工作，以维持一个令人满意的ATP供应，因此也能提供更多的热量。

在正常情况下，这两个反应不会同时发生。细胞要么进行糖酵解，要么进行糖异生。

一些蜜蜂，就有这个能力启动这个循环来产生热量。

今天冷不冷?

为了利用这些很酷的方法来控制体温，昆虫必须首先知道外面是热还是冷。

它们通过触角上的一组感受器来完成这一过程，这些感受器被称为瞬时感受器电位通道，简称TRP通道。

这些感受器对周围温度的变化很敏感，并将信息传递给昆虫的神经系统。

研究表明，阻断某些受体会导致昆虫体温低于正常水平，而阻断其他TRP通道会使昆虫体温高于正常水平。

有趣的是，这些TRP通道在进化过程中被保存下来，这意味着人类和昆虫的DNA有一些相同的基因或指令来检测温度。

最后

尽管人类和昆虫有相似的基因来感知温度，但是，昆虫并不需要像人类一样穿衣服或流汗，因为它们的体型很小。

《木偶奇遇记》中的小蟋蟀吉米尼看起来衣冠楚楚，实则是多此一举。