Kita manusia selamat dari pergolakan dingin di musim dingin dengan mantel hangat, pemanas ruang, dan cokelat panas. Serangga, bagaimanapun, memiliki beberapa strategi lebih kreatif di lengan baju mereka. Baik itu protein khusus yang bertindak seperti antibeku di dalam mobil Anda, cairan tubuh dibubuhi alkohol alih-alih air atau bersiap-siap untuk perjalanan jarak jauh ke daerah yang lebih hangat, tampaknya serangga yang kuat ini telah mengembangkan jawaban mereka sendiri terhadap masalah biologis yang ditimbulkan musim dingin. .
Konten terkait
- Cara Membuat Habitat Serangga di Taman Anda
Anda mungkin pernah mendengar tentang salah satu cara paling umum yang dilakukan serangga untuk melewati musim yang paling gelap dan paling dingin ini: perjalanan waktu. "Entah mereka melarikan diri di ruang angkasa, yang berarti mereka bermigrasi, atau mereka melarikan diri tepat waktu, yang berarti mereka menjadi tidak aktif, " kata Scott Hayward, ahli biologi invertebrata di University of Birmingham. "Sebagian besar benar-benar menjadi tidak aktif."
Untuk bertahan hidup dari kekurangan makanan dan kehangatan musim dingin, mamalia seperti beruang dan tupai cenderung hibernasi. Sementara hibernasi sering dianggap sebagai tidur nyenyak, sebenarnya itu adalah keadaan dormansi yang berbeda secara biologis: Hibernasi hewan menimbun makanan dan mengurangi metabolisme mereka melalui proses yang masih belum sepenuhnya dipahami. Peneliti NASA bahkan mencari teknik yang dapat menyebabkan hibernasi pada manusia, untuk membantu para astronot melewati perjalanan ruang angkasa selama bertahun-tahun.
Serangga memiliki versi mereka sendiri dari alat yang ampuh ini: diapause. Mirip dengan hibernasi, serangga yang bersiap memasuki diapause biasanya akan mencoba mencari tempat berlindung dari hawa dingin, kata Hayward, yang telah melakukan penelitian luas tentang dormansi serangga dan bertahan hidup di lingkungan yang ekstrem. Itu sering berarti menggali di bawah tanah (pertimbangkan fakta bahwa, di musim dingin, ratusan serangga mungkin tertidur hanya beberapa inci di bawah kaki Anda), tetapi juga dapat berarti menemukan tempat berlindung di batang pohon atau di bawah batu.
Beberapa serangga, seperti penggerek jagung Eropa, telah berhasil membuat petani dan para ahli entrik tertarik dengan cara menemukan cara untuk hidup di atas permukaan tanah di musim dingin. Hama jagung yang terkenal ini menawarkan toleransi ekstrem terhadap dingin, bahkan lebih dari spesies hibernasi. Penelitian telah menemukan bahwa larva penggerek bahkan dapat bertahan hidup dengan didinginkan selama beberapa menit hingga -40 derajat F. Penggerek itu mengerut dalam batang jagung atau tongkol jagung, dan mampu bertahan bahkan ketika air di dalam tubuhnya (meskipun tidak di dalam selnya) membeku.
Serangga lain persediaan pada antibeku. Di Antartika, bagian tengah Antartika yang tidak bisa terbang menghasilkan sejumlah besar gula di dalam selnya, yang menurunkan titik beku cairan. Secara bersamaan, midge memungkinkan tanah beku di sekitarnya menarik keluar hampir setiap tetes air di tubuhnya. "Serangga itu mengalami dehidrasi total, " kata Hayward. "Lalu, itu tidak bisa membeku." Ini membantu serangga kecil — yang merupakan satu-satunya serangga dan hewan darat terbesar di benua itu — melawan pembekuan sama sekali.
Ngengat beruang kutub berbulu kutub menghabiskan sekitar 90 persen hidupnya dalam keadaan beku. Ulat ngengat juga melakukan hal ini dengan memproduksi gula — khususnya, alkohol gliserol. Dengan cara yang sama vodka dapat disimpan dalam freezer dan tetap cair, cairan ini tidak membeku, menjaga jaringan larva ngengat dan memungkinkannya bertahan pada suhu yang turun hingga -70 derajat F. Kumbang Alaska dapat tahan suhu yang mencapai -100 derajat F, dengan menghasilkan “molekul antibeku” khusus.
Tetapi mayoritas serangga tidak begitu ulet. Sekitar - 30 derajat F adalah batas tipikal untuk banyak spesies, kata Hayward. Itulah sebabnya banyak serangga memiliki jangkauan terbatas pada lebih banyak daerah tropis di dunia yang tidak pernah mengalami suhu beku, seperti Amazon yang ditunggangi serangga atau negara-negara yang kaya nyamuk di Afrika, Amerika Selatan dan Asia.
Larva penggerek jagung Eropa dapat bertahan hidup di musim dingin yang membeku di dalam batang jagung. (Foto WILDLIFE GmbH / Alamy Stock) Namun, pemanasan global dapat segera mengubah pepatah itu dan mengancam populasi serangga di seluruh dunia. Saat Bumi menghangat secara keseluruhan, serangga bergeser ke arah kutub untuk menjajah daerah yang lebih hangat dari sebelumnya di bulan-bulan musim panas. Namun banyak dari serangga ini tidak memiliki kemampuan untuk bertahan hidup di musim dingin yang lebih dingin yang ditemukan di wilayah ini.
"Di mana mereka tidak bisa melakukan itu, mereka tidak bisa menjadi mapan, " kata Hayward. Sementara itu, ke arah khatulistiwa, suhu yang lebih hangat mengganggu siklus diapause serangga lain.
Meskipun diapause adalah adaptasi untuk bertahan hidup di musim dingin, suhu bukanlah faktor utama yang memicu itu. Sebaliknya, hari-hari yang lebih singkat menjelang musim dingin membantu memberi sinyal ke tubuh serangga bahwa sudah waktunya untuk bersiap-siap untuk dormansi. Ketika hari-hari tetap hangat di musim gugur, tubuh serangga menjadi bingung. Berpikir keliru bahwa ini musim semi atau musim panas, mereka sering berakhir dengan membatalkan proses diapause untuk mulai mencari makanan atau pasangan — yang membuat mereka tidak siap ketika musim dingin benar-benar menyerang, kata Hayward.
Mengapa manusia harus peduli? Pertimbangkan penderitaan lebah yang terkenal, penyerbuk vital bagi banyak spesies tanaman dan tanaman pertanian. Sudah berjuang melawan hilangnya habitat dan pestisida, populasi lebah sekarang juga berjuang melawan perubahan musim. Suhu pemanasan tidak hanya menyebabkan kolom-kolom yang lebih baru, tetapi juga mata air sebelumnya, yang dapat membingungkan satu anggota sarang yang sangat penting: sang ratu.
Lebah ratu adalah satu-satunya penghuni sarang yang biasanya memasuki diapause. Mereka biasanya bangun setahun sekali, di musim semi, dan pergi untuk membangun koloni baru. Tetapi dengan musim semi yang sering dimulai lebih awal, bagaimanapun, sarang mencapai ukuran di mana seorang ratu baru akan lahir dan berusaha untuk menemukan koloni baru sebelum musim dingin telah dimulai, daripada pada awal musim semi. Keturunan mereka kemudian dibiarkan berjuang untuk menemukan bunga untuk dimakan di tengah musim dingin, dan harus berurusan dengan suhu yang belum berkembang untuk ditangani.
"Anda mendapatkan tingkat kematian yang luar biasa, " kata Hayward, "dan Anda [kemudian] memiliki lebih sedikit penyerbuk pada tahun berikutnya."
Ada banyak cara lain yang dikembangkan serangga untuk mengatasi hawa dingin. Tetapi ketika keadaan menjadi sulit, beberapa serangga tidak menjadi lebih keras — mereka pergi begitu saja. Misalnya, kupu-kupu raja terkenal karena strategi musim dinginnya yang penuh warna dan menakjubkan: membawa ratusan dan ratusan teman terbaiknya dan menuju ribuan mil ke arah khatulistiwa untuk menghindari suhu dingin.
"Ada benar-benar beragam cara mereka bertahan musim dingin, " kata Hayward.
