祝賀中南林業大學肖全紅教授發表絲帶鳳蝶蛹氣體交換模式最新研究成果

中南林業科技大學生命科學技術學院昆蟲行為與進化生態學實驗室肖全紅教授團隊于2026年3月在Journal of Insect Physiology雜志發表“Metabolic depression drives discontinuous gas exchange in diapause pupae of Sericinus montelus (Lepidoptera: Papilionidae): a seasonal adaptation strategy"研究成果，文中實驗以絲帶鳳蝶（Sericinus montelus Gray）為模型，通過比較不同光照周期和溫度條件下蛹的氣體交換模式及代謝特性，探討了滯育和溫度對呼吸模式的調控作用。結果表明，滯育期的蛹的代謝率顯著低于非滯育期蛹，并且它們穩定地維持著間歇性氣體交換（DGE）模式。相比之下，所有非滯育期個體都表現出連續性氣體交換。溫度通過調節代謝率影響呼吸模式：滯育期蛹在整個測試溫度范圍內均保持DGE模式，而非滯育期蛹在低溫下仍為DGE模式，但在高溫下轉變為連續性氣體交換，這表明存在一個觸發轉變的代謝率閾值。此外，DGE周期參數同時受到溫度和滯育期的影響：低溫和滯育期的延長顯著延長了間歇期和總DGE周期長度，而每次氣體交換釋放的CO2體積保持穩定，這與DGE的濕氣假說一致。 

研究指出，光照周期引起的代謝抑制是絲帶鳳蝶滯育期蛹DGE模式的核心驅動因素，而溫度則通過影響代謝率來微調周期參數。這些機制共同優化了能量保存并可能減少水分損失，突顯出這種生理適應在不同昆蟲類群中的差異性。

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10) 測量參數包括但不限于：氧氣消耗量（VO2）、二氧化碳產量（VCO2）、呼吸商（RQ）、甲烷產量（VCH4）、能耗（EE，包括BMR&RMR、AEE、TEE等）、熱傳導速率（Ct）、日代謝率（DEE）、最大代謝率（MRmax）、呼吸水分喪失（EWL）、能耗效率、EWL/RMR(表示肺的氧氣攝取能力)等。

附部分昆蟲參考文獻目錄：

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3、Dehaan, Jessie L., et al. "Costs and benefits of maternal nest choice: Trade‐offs between brood survival and thermal stress in bees." Ecology 106.1 (2025): e4525.

4、Facina, Ecaterina, and Charles-A. Darveau. "Temperature-induced developmental plasticity, size and flight energetics in the hawkmoth Manduca sexta." Journal of Experimental Biology 229.7 (2026): jeb250497.

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8、Callier, Viviane, et al. "Control of metabolism by hypoxia and starvation and the consequences for the pattern of ecdysone secretion in Manduca sexta." Journal of Experimental Biology 229.3 (2026): jeb251263.