3. Температура Общая характеристика фактора.

Температура – важнейший экологический фактор, особенно резко влияющий на жизнь пойкилотермных животных, к числу которых относятся и насекомые. Температура более или менее закономерно меняется в течение суток и от сезона к сезону. Наиболее резкие суточные изменения температуры отмечены в пустынях. Быстрее всего нагревается в солнечных лучах и остывает после захода Солнца поверхность почвы, если она не затенена растительностью. Чем глубже находится слой под поверхностью почвы, тем меньше там суточные и сезонные колебания температуры и тем ближе она к среднегодичному уровню.

Нагрев поверхности пропорционален синусу ее наклона по отношению к солнечным лучам. Соответственно, на склонах, ориентированных по-разному к странам света, температура воздуха над поверхностью может отличаться на несколько градусов. Как уже отмечалось, растительный покров, особенно лес, существенно сглаживает колебания температуры.

Особые температурные условия возникают у самой поверхности растений. Листья растений и стволы деревьев могут нагреваться в солнечных лучах и быть теплее воздуха на несколько градусов. Однако, если растение находится в пустыне или полупустыне при низкой влажности воздуха и испаряет много воды, подобно бахчевым или хлопчатнику, температура поверхности листьев и стеблей в середине дня оказывается ниже температуры воздуха на 15° и более. Особые условия создаются в нижней части стебля, пропускающего из глубины почвы поток воды к испаряющим листьям. Здесь днем во время интенсивной транспирации температура может быть даже ниже, чем ночью, когда транспирация останавливается. В целом колебания температуры на поверхности растения часто существенно сглажены по сравнению с температурой воздуха.

Своеобразные условия могут возникать под корой деревьев, особенно стоящих на открытых местах. Здесь прогрев солнечными лучами может существенно повышать температуру, особенно в весеннее время при еще малом угле подъема Солнца.

Следовательно, насекомые имеют большие возможности, перемещаясь в пределах биотопа или зарываясь в почву, находить для себя наиболее благоприятные условия. Соответственно, и температура, с которой реально имеет дело насекомое, может существенно отличаться от обычных метеорологических показателей. Температура оказывает существенное влияние на поведение насекомых, накладывает определенные рамки на их способность выжить, видоизменяет морфологию и окраску особей.

Измерения температуры и термостатирование.

Обычные измерения температуры производятся с помощью термометров разных типов. Измерения температуры недопустимо производить при прямом солнечном освещении самого термометра, так как в этом случае он показывает не столько температуру воздуха, сколько степень его нагрева солнечными лучами. В полевых условиях удобно измерять температуру с помощью психрометра Ассмана, который служит и для измерения влажности воздуха, а также имеет отражающую солнечные лучи металлическую изоляцию. Однако и этот прибор может при измерении находиться на прямом солнечном свете не более 2–3 мин.

Микроклиматические измерения удобно проводить с помощью электронного термометра с щупом, позволяющим проникать в укрытия. При отсутствии такого термометра используют термосопротивления, которые можно с помощью жесткого резинового шланга вводить, например, глубоко в норы. При измерении температуры тела насекомого часто использовались, так называемые, термопары. Термопара – это две проволоки из разных сплавов (например, константана и меди), концы которых спаяны вместе таким образом, что на схеме образуют замкнутый прямоугольник или круг. Если эти спаи держать при разной температуре, то возникает ЭДС, которую можно измерить с помощью гальванометра. На практике обычно один спай погружают в термос с мелко наколотым тающим льдом (0° С), а другой вводят в то микропространство, температуру которого надо измерить. Предварительно экспериментальным путем составляют шкалу, показывающую соотношение между показаниями гальванометра и разностью температур, при которых находятся спаи.

Для создания строго контролируемой температуры используют термостаты. При этом следует помнить, что обычный термостат, имеющий только нагреватель, не может создать температуру ниже температуры воздуха в самой лаборатории. Поэтому в летнее время часто температура внутри термостата оказывается выше той температуры, на которую он был настроен. Дня энтомологических целей гораздо удобнее пользоваться особыми термостатами, имеющими помимо нагревателя также и холодильное устройство. Такие термостаты независимо от температуры воздуха в лаборатории могут создать любую температуру в пределах от +6 до +40° С. Особенно велика потребность в такой технике, если условия опыта требуют специального освещения камеры термостата, так как практически любой источник света создает дополнительный нагрев.

Любые термостаты не гарантируют полного равенства температур во всех точках их внутреннего пространства, поэтому контрольные термометры должны находиться своими резервуарами возможно ближе к камерам с насекомыми. Равномерность нагрева внутри термостата увеличивается, если там находится небольшой вентилятор, однако при этом надо быть уверенным, что звук и вибрация, создаваемые им, не влияют на подопытных насекомых.

Выпускались также климокамеры, создающие возможность контроля сразу за многими факторами среды, однако технически они гораздо сложнее в обслуживании и занимают много места. Иногда термостатируют целиком все лабораторное помещение.