过冷却理论supercooling theory

解释昆虫体液在低于0℃的低温下仍不冻结的学说，也称昆虫耐寒性理论(cold hardiness theory)。昆虫是变温动物，体温随外界环境温度的变化而变化。昆虫体液内含有的大量糖、脂肪、蛋白质等化学物质，同原生质形成一定的有机结构，使体液可忍受0℃以下的低温仍不冻结，这种现象称为“过冷却现象”(super-cooling)。俄国巴赫梅捷夫(П.Бахметьев) 1907年创立了“复苏现象”(anabiosis)理论，他提出当外界温度低于冰点时，昆虫体液处于过冷却阶段，呈冷昏迷状态，但不致生理失调； 此时如环境温度回升，昆虫仍可恢复正常活动。当体温下降到零下某一点(T1)时，虫体组织细胞内放出潜热，使体温突然回升到接近0℃(绝不达到0℃)的地方。上述释放潜能的起点(T1)称为过冷却点(supercooling point)或临界点。然后体液开始冻结(N2)。如体温继续下降，昆虫就进入假死状态。此时若环境温度回升，昆虫仍有恢复生活的可能，一旦体温降到T2，一般情况下昆虫不能再复苏。低温点T2称死亡点（见图）。
不同的昆虫种类、虫态、体内生理状态和生活条件、降温的快慢等，都可影响昆虫过冷却点的高低。依据昆虫抗低温的能力，可将昆虫分为3个不同的生理类群：❶不耐寒种，在稍低于其生命活动温界的环境温度下即迅速死亡；
❷能经受不同时间（有时甚至非常长久的）的过冷却，但不能耐受甚至是短暂的体液冻结的种；
❸无论对过冷却或结冰都能耐受的种。在不同程度的降温下，引起死亡的原因可有不同。在接近冷却昏迷温界的条件下，昆虫新陈代谢下降的顺序性和均衡性常可减轻生理失调。长期留居在适度低温条件下，会使有机体虚弱易遭寒冷致死，在零下的过冷却温区内，导致有机体达致死界限的决定因素是脱水作用。

体液状态

不同温度下昆虫体液变化图解

1.高温昏迷区； 2.高适宜温区； 3.低适宜温区； 4.低温昏迷区； 5.体液过冷却； 6.体液再冻结； 7.体液冻结； 8.假死状态N₁. 体液开始过冷却； N₂. 体液正常冰点； T₁. 临界点（过冷却点）; T₂. 冻结点（死亡）

(仿П.Бахметьев)