Интегративная физиология холодоустойчивости насекомых

Холодоустойчивость играет важную роль в определении распространения насекомых. В настоящем обзоре рассмотрены основные физиологические механизмы, лежащие в основе нарушения гомеостаза при воздействии холода у этой разнообразной группы эктотермных организмов. При достаточно сильном охлаждении насекомые первоначально утрачивают нервно-мышечную функцию (холодовой коме), что обусловлено снижением мембранного потенциала и возбудимости нервно-мышечной системы. У насекомых, чувствительных к холоду, длительное или сильное охлаждение нарушает ионный и водный гомеостаз в мембранах и эпителиях, усугубляя первоначальное воздействие охлаждения на мембранный потенциал и клеточную функцию; эти нарушения тесно связаны с развитием холодового повреждения и гибелью. Адаптационные и акклимационные реакции, позволяющие некоторым насекомым переносить низкие температуры, имеют многофакторный характер и включают работу нескольких физиологических систем и биохимические перестройки. В настоящем обзоре представлена физиологическая модель, объединяющая ряд этих реакций, и обсуждается, каким образом они совместно способствуют сохранению клеточного, органного и организменного гомеостаза при низкой температуре.