Hvorfor fryser insekter ikke fast i Arktis?

Livet i Arktis er barskt. Arktiske temperaturer er straffende, hvilket gør livet svært for mange dyr at overleve. Alligevel formår masser af insekter, inklusive myg, at trives i den frosne region. Så hvorfor fryser de ikke sig selv?

"De kan fryse fast," siger Callaghan, en arktisk økolog ved Sheffield University. Men insekter har udviklet mange vellykkede og varierede strategier for at undgå at dø af kulde. Disse falder grundlæggende i to kategorier:"Enten undgår de at fryse eller tolererer det," forklarer Callaghan.

For at undgå kulde går mange insekter igennem et hvilestadium i vintermånederne - en periode med dvale og suspenderet udvikling kendt som en diapause. Dette sker normalt, når insekterne er æg eller larver og giver dem større beskyttelse mod det kolde miljø.

Nogle insekter kaster deres kropsvand som reaktion på kulde og mister til sidst næsten det hele. Dette styrer, hvor iskrystaller kan dannes i kroppen og flytter den væk fra vitale organer. Disse insekter tåler kulde ved i det væsentlige at fryse fast, men uden nogen af ​​de skadelige virkninger. Når isen smelter sidst på vinteren, kommer de i bevægelse igen.

Mange insekter producerer også forbindelser, som den naturlige alkohol glycerol, der fungerer som frostvæske. Disse kemikalier forhindrer dannelsen af ​​iskrystaller og tillader koldboende insekter at "superkøles", hvilket betyder, at deres kropsvand kan falde til en temperatur meget lavere end nul uden at fryse.

En bille er kendt for at superkøle til temperaturer lavere end -50 grader Celsius. Isen indeni kan til sidst forvandle sig til en glaslignende tilstand – fri for skadelige iskrystaller – i en proces kendt som forglasning.

Samarbejde forskning i Arktis

Callaghan er grundlægger og videnskabelig koordinator af det EU-finansierede INTERACT-projekt, som har finansieret 1.000 forskere til at arbejde i Arktis. Dette enorme samarbejde forbandt 89 forskningsstationer på tværs af de frosne regioner med videnskabsmænd, der arbejder sammen for at afdække mere om miljømæssige og økologiske forandringer.

Et spændende fund var opdagelsen af ​​en ny art af arktisk humlebi, fundet af et belgisk ledet hold af videnskabsmænd og beskrevet for første gang i Zoological Journal of the Linnean Society . Bien fik navnet Bombus interacti efter INTERACT-projektet.

En vigtig facet af INTERACT-projektet var gensidig læring, med et online-forum, hvor videnskabsmænd i hele netværket kunne diskutere spørgsmål fra feltarbejdesikkerhed til minimering af miljøaftrykket fra arktisk-baserede forskningsstationer. Og måske hvordan man overlever kulden fra de arktiske vintre...

Afsmittende virkninger af overvintrende insekter

Nogle af de miljøændringer, der er vidne til rundt om i verden - og eftertrykkeligt i polarområder - afspejles også i insekters overvintringsstrategier.

Efterårsmølen overvintrer for eksempel i diapause som æg på birketræernes grene. Disse æg dræbes normalt i vintre, hvor temperaturen falder til under -33 grader Celsius, hvilket så reducerer skader på birketræerne om foråret og sommeren af ​​larver.

Men efterhånden som vintertemperaturerne stiger, overlever et højere antal mølæg, og larverne ødelægger eller dræber flere birketræer. Mølene lykkes derfor og spreder sig, hvilket bidrager til denne cyklus. "Så vinteroverlevelse for insekter kan være godt for dem, men ikke nødvendigvis for andre dele af økosystemet," siger Callaghan.