南极最神秘的居民：揭秘唯一能在寒冷大陆定居的昆虫

南极冰封深处的生机奇迹：探秘极地昆虫的奇幻世界

　　 相比北极，南极洲的荒凉景象更为显著。这里超过95%的面积常年被冰雪覆盖，德雷克海峡作为全球最宽的海峡之一，将其与南半球其他大陆隔离。南极绕极流仿佛一道天然屏障，阻挡了温暖洋流的侵入。这种独特的地理环境使得南极洲成为一个几乎不受外界影响的独立生态系统。 这种极端的自然条件不仅令人惊叹，也提醒我们地球上的某些角落仍然保持着原始的风貌。随着全球气候变化的影响日益明显，保护这片净土显得尤为重要。南极洲的冰盖变化不仅是科学研究的重点，也是全球环境变化的一个重要指标。我们应该更加关注这片神秘土地的命运，并采取措施确保其生态系统的稳定性和多样性。

　　 这份荒凉同样反映在昆虫的多样性上：北极已知的昆虫种类多达两千余种，而南极却仅有一种本土昆虫，那就是南极摇蚊（Belgica antarctica）。

　　 虽然名字中带有“蚊”字，但南极摇蚊实际上属于摇蚊科，并非那些我们熟知的会叮咬人的蚊子。南极摇蚊的成虫既没有翅膀，也没有用于吸血的口器。这一独特的生物在极端环境下生存，展现出惊人的适应能力。 这种生物的存在提醒我们，在自然界的多样性面前，我们的认知还远远不够。尽管人类对蚊子的认知大多基于它们作为病媒或令人烦恼的角色，但南极摇蚊却以一种完全不同的方式诠释了“蚊”这一名称。它不仅让我们重新思考物种分类的标准，也促使我们更加关注那些生活在极端环境中的生物，以及它们所具备的独特生存技能。

　　 早在19世纪末，比利时南极考察队在南极半岛的热尔拉什海峡附近首次发现了这种摇蚊。

　　 随着后续研究者的采样范围逐步向南扩展，南极摇蚊的分布区域也随之南移，超出了南纬69度的界限。然而，从头到尾，在南极圈内仅发现这唯一一种本土昆虫。

　　 生存不易

　　 想要生活在南极，寒冷是最主要的挑战。即便不前往接近南极点的地区，仅在纬度相对较低的南极半岛上，冬季的气温也可降至零下几十摄氏度。

　　 但好在，厚厚的冰雪有时也可以成为绝佳的隔热材料。这里的陆地上刮着每秒十几米的强风，极夜时会经历每天 19 个小时的黑暗。在南极摇蚊的大部分生命中，它们都躲在冰雪下的土壤里，安然享受着冰雪的保暖效果。

　　 测量数据显示，在大约1厘米深的土壤中，一年中有超过300天的时间温度都不会低于-2摄氏度，即便是在最寒冷的日子里，最低温度也仅会降至-5摄氏度左右。 这样的温控条件表明，该地区土壤环境相对温和，为多种植物提供了较为稳定的生长条件。这对于农业种植来说是一个积极的因素，特别是对于那些需要较温暖环境才能良好生长的作物而言。此外，这也意味着该地区的地表下生态系统可能更加丰富多样，因为极端低温对生物的影响被有效缓解了。

　　 即使在零度以下的环境中，南极摇蚊也能够防止自己被冻成冰块。它们的血淋巴（即昆虫的“血液”）中含有一种天然抗冻剂，主要成分是赤藓糖醇、葡萄糖和海藻糖。

　　 原理类似于冬季在街道上撒盐以融化积雪，这些成分可以使南极摇蚊体内的液体冰点降低，从而避免体内形成致命的冰晶破坏组织，特别是防止细胞结构受到损害。

　　 除了冷，南极还有另一种容易被忽视的致命问题——缺水。持续的零下温度不仅意味着体液会结冰，也让几乎所有可能获得的液态水都变成了固态。水是生命之源，但冰可不是。在寒冷的环境中，大部分生物都无法利用固态的冰。但南极摇蚊不仅拥有极强的抗脱水能力，它们甚至可以利用这一点。

　　 与沙漠生物通过减少水分蒸发来抗旱的方式不同，南极摇蚊利用体内与外界的蒸气压差异，使其能够进入“保护性脱水状态”。研究人员在实验室测试发现，在最极端的情况下，南极摇蚊可以忍受接近70%的脱水。相比之下，人类在失去体重2%的水分后，认知能力就会受到影响。

　　 更重要的是，在极端脱水的情况下，血淋巴和细胞内液中“抗冻剂”的浓度会随之升高，这也能进一步降低熔点，避免结冰。整个脱水过程非常迅速，而当环境变暖，湿度增加，南极摇蚊幼虫又能迅速“复水”—— 幼虫可以忍受至少 4 个脱水-再水化周期，以适应自然的湿度波动。

　　 对齐繁殖季

　　 尽管南极摇蚊具备防止自身冻结的能力，但在如此严酷的环境中，每一点能量的消耗都必须精打细算——因此进入休眠状态便成为了一种明智的选择。 这一现象揭示了生物在极端环境下的生存智慧。南极摇蚊通过选择休眠来应对恶劣条件，这不仅是一种节能的方式，也展示了生命适应与进化的奇迹。这种生存策略不仅是自然选择的结果，也为我们理解生命的韧性提供了宝贵的视角。

　　 对于众多无脊椎动物而言，通常存在两种类型的休眠状态。其中一种被称为静止期，这一过程类似于蛇类的冬眠现象，主要是由外界环境条件所驱动。

　　 当外界环境足够恶劣，例如冷到一定程度，机体就会快速停止多余的生命活动，迅速进入静止状态，此时昆虫只需要少量的营养就能维持生命。等到春暖花开，机体又能迅速复苏，恢复活力。

　　 而另一种休眠方式则没有这么“随便”，它被写在了生物的“原始代码”中，被称为滞育（diapause）。

　　 当幼虫发育到一定阶段时，它们会主动停止生长，进入一种特殊的休眠状态。在这一过程中，细胞分裂几乎完全停止，新陈代谢速率显著降低，直至满足特定的解除休眠条件。 这种现象揭示了自然界中生物适应环境的一种精妙机制。幼虫通过这种方式能够更好地应对不利环境条件，如食物短缺或极端气候，从而提高生存几率。这不仅展示了生物进化的智慧，也为人类提供了新的思考角度，在资源有限或环境压力大的情况下，如何更有效地调整自身状态以求存续与发展。

　　 一般来说，最新研究显示，南极摇蚊展现出了独特的生存策略，它们不仅在滞育和静止期中采取措施，还会同时结合这两种手段来应对南极严酷的冬季环境。这项发表于《科学·报告》的研究揭示了这种微小生物非凡的适应能力。 这一发现令人惊叹，它不仅展示了生物界中令人难以置信的多样性与适应性，还提醒我们自然界的奥秘可能远超我们的想象。南极摇蚊的这种双重策略为科学家们提供了新的视角，帮助我们更好地理解极端环境下生物的生存机制。

　　 南极摇蚊的生命周期约为两年，大部分时间都以幼虫的形式度过。在第一个冬季，二龄幼虫会进入静止状态。这种静止状态具有灵活性，一旦环境条件改善，它们便能快速复苏，并抓住所有机会加速成长。

　　 然而到了第二年冬天，当南极摇蚊处于幼虫生长的最后阶段，并且理论上应准备化蛹成为成虫时，它们却并不着急。研究者观察到，这时南极摇蚊的幼虫会停止生长，进而进入滞育状态。

　　 这个强制滞育阶段会随着冬天的低温开始而结束，此时幼虫才会慢慢开始化蛹，蜕变为成虫，并在第二年的夏天繁殖出下一代。

　　 交配中的南极摇蚊（图片来源：R. E. Lee/Iryna Kozeretska et al., 2021）

　　 这种仿佛浪费时间的行为，实际上是南极摇蚊为抓住短暂繁殖季节所采取的特殊策略。

　　 南极摇蚊在破茧成为成虫后，仅能存活不到10天时间。在这短暂的时间里，它们必须找到合适的伴侣进行交配，并产下下一代。因此，它们基因中自带的滞育机制，便成为了确保在同一时期孵化出成虫，同步繁殖季节的关键。

　　 在第二年的夏季，雌性南极摇蚊会在苔藓和土壤中产下被粘液包裹的卵（这些粘液具有防脱水和保温的功能）。产卵过程会对雌性南极摇蚊的腹部造成损伤，因此大多数摇蚊在产下唯一一次卵后不久便会死亡。

　　 大约40天后，这些卵将孵化出新一代的南极摇蚊幼虫，在冰封的环境中，它们将继续展示其独特的生存技能。

　　 新的生命周期又开始了。

　　 参考文献

　　 [1]https://www.nature.com/articles/s41598-025-86617-4

　　 [2]https://www.eurekalert.org/news-releases/1072917

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　　 [5]https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1365-2435.12229

　　 [6]https://www.uc.edu/news/articles/2019/02/n2069513.html