粪甲虫妈妈通过更深的挖掘来保护它们的后代免受变暖世界的影响

如果电视剧《肮脏的工作” 涵盖动物和人类，它可能会从粪甲虫. 。这些勤劳的动物是昆虫世界最重要的回收者之一。它们吃掉并掩埋许多其他物种的粪便，在行进过程中循环利用养分并改善土壤。

粪甲虫被发现于除南极洲外的每个大陆, ，在森林、草原、草原和沙漠中。现在，像许多其他物种一样，它们正在应对气候变化的影响。

我是一个生态学家他花了近20年的时间研究粪甲虫。我的研究跨越热带和温带生态系统，重点关注这些有益动物如何应对温度变化。

昆虫不利用内部产生的热量来维持体温。成年人可以采取行动，例如搬到温暖或寒冷的地区。然而，早期生命阶段（例如幼虫）的活动能力通常较差，因此它们可能会受到温度变化的强烈影响。

但粪甲虫似乎有防御能力：我发现成年粪甲虫会通过将巢球埋在土壤深处来响应温度变化，从而改变它们的筑巢行为，从而保护它们正在发育的后代。

如果没有粪甲虫，世界将会更加混乱、更加臭气熏天。

冠军回收商

人们很容易拿这些忙碌的昆虫开玩笑，但通过收集和掩埋粪便，粪甲虫提供了许多生态效益。它们回收养分，给土壤通气，减少养牛业的温室气体排放减少危害牲畜的害虫和寄生虫数量。

粪甲虫也是重要的二次种子传播者。其他动物（例如熊和猴子）的粪便中含有甲虫埋在地下的种子。这可以保护种子不被吃掉，使它们更有可能发芽并促进植物生长。

大致有世界各地有 6,000 种粪甲虫. 。大多数只以粪便为食，但也有一些以动物尸体、腐烂的水果和真菌为食。

有些物种使用星星，甚至银河系沿着直线路径航行. 。其中一种，牛头蜣螂（金牛座食甲虫），是世界上最强的昆虫, ，能够拉动自身体重1000倍以上的物体。

这种力量对于粪甲虫最著名的行为很有用：收集粪便。

最流行的粪甲虫图片显示它们收集粪便并将其卷成球然后偷走。事实上，有些物种是滚筒，有些是隧道工它们在粪便垫下挖入地面，将粪便带入隧道并将其打包成团块或球体，称为育雏球。然后雌性在每个育雏球中产下一颗卵，并用土壤回填隧道。一旦滚滚者将粪球安全地远离比赛，他们也会做同样的事情。

当卵孵化时，幼虫以育雏球的粪便为食，化蛹并作为一个成年人出现。这样就经过了完全变态 – 从卵到幼虫到蛹到成虫 – 在育雏球内。

粪甲虫父母不会照顾它们的后代，但它们的筑巢行为会影响下一代。如果雌性将育雏球放置在地下较深处，则育雏球中的幼虫会比靠近地表的幼虫经历更凉爽、变化更小的温度。

这很重要，因为发育过程中的温度会影响后代的生存和其他特征，例如成年体型。如果温度太高，后代就会死亡。低于该点，温度升高、变化更大，导致体型较小的甲虫, ，这会影响下一代的繁殖成功。

体型较小的雄性无法与体型较大的雄性竞争，体型较小的雌性的繁殖能力也低于体型较大的雌性。此外，体型较小的甲虫去除较少的粪便, ，因此它们为人类和生态系统提供的好处较少，例如养分循环。

气候变化是使温度更加多变在世界许多地方。这意味着昆虫和其他物种不仅要应对更高的温度，还要应对每天更大的温度变化。

为了研究成年粪甲虫如何应对与气候变化相关的温度变化类型，我设计了锥形迷你温室，可以容纳超过 7 加仑的桶埋在地下。我实验室的本科生威尔·柯克帕特里克 (Will Kirkpatrick) 领导了现场试验。

我们随机放置了一只受精的雌性彩虹圣甲虫， 长尾雉, ，在每个温室桶中和相同数量的无盖桶中作为对照。使用放置在桶中四个深度的温度数据记录仪，我们验证了“温室”桶中的土壤温度比未覆盖的桶中的土壤温度更温暖且变化更大。

连续 10 天，我们每隔一天给甲虫喂食新鲜牛粪，并让它们制作育雏球。然后我们小心地挖开桶，记录每个桶中育雏球的数量、深度和大小。

我们发现温室环境中的甲虫母亲总体上创造了更多的育雏球，这些育雏球较小，而且这些雌性甲虫将它们的育雏球埋在土壤更深的地方比控制桶中的甲虫母亲。温室中的育雏球最终所处的区域仍然比对照桶中的育雏球稍微温暖一些，但不像甲虫母亲没有改变筑巢行为那样温暖。

然而，通过更深的挖掘，成虫完全补偿了温度变化。温室桶和对照桶中的育雏球经历的温度变化没有差异。这反映了土壤温度随着深度变得越来越稳定随着土壤变得越来越不受其上方气温变化的影响。

我们的发现还暗示埋藏深度和育雏球大小之间可能存在权衡。挖得更深的甲虫母亲可以保护它们的后代免受温度变化的影响，但在它们的育儿球中提供的粪便较少。这意味着发育中的后代的营养减少。

气候变化仍然可能以我们未测试过的方式影响成年粪甲虫，并对下一代产生影响。在未来的工作中，我们计划放置育雏球 长尾雉 和其他种类的粪甲虫回到温室，并在它们埋藏的深度控制水桶，这样我们就可以看到甲虫后代如何发育和生存。

不过，到目前为止，我的同事和同事们很高兴地发现，这些勤劳的甲虫可以改变自己的行为，从而帮助它们在不断变化的世界中生存。

已获得许可: CC-BY-SA