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  中南林業(yè)科技大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院昆蟲行為與進(jìn)化生態(tài)學(xué)實驗室肖全紅教授團(tuán)隊于2026年3月在Journal of Insect Physiology雜志發(fā)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(diào)控作用。結(jié)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(wěn)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(xiàn)出連續(xù)性氣體交換。溫度通過調(diào)節(jié)代謝率影響呼吸模式：滯育期蛹在整個測試溫度范圍內(nèi)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(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)性氣體交換，這表明存在一個觸發(fā)轉(zhuǎn)變的代謝率閾值。此外，DGE周期參數(shù)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(wěn)定，這與DGE的濕氣假說一致。

絲帶鳳蝶呼吸代謝實驗設(shè)計及測試

  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(qū)動因素，而溫度則通過影響代謝率來微調(diào)周期參數(shù)。這些機(jī)制共同優(yōu)化了能量保存并可能減少水分損失，突顯出這種生理適應(yīng)在不同昆蟲類群中的差異性。

  該研究中昆蟲呼吸模式與代謝監(jiān)測是由北京易科泰生態(tài)技術(shù)公司提供的便攜式多功能昆蟲呼吸測量技術(shù)方案裝置及相關(guān)定制技術(shù)服務(wù)支持。

便攜式多功能呼吸代謝儀（左）可拓展升級成多通道昆蟲呼吸代謝測量系統(tǒng)（右）

【多功能呼吸與能量代謝測量技術(shù)全面解決方案】

北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司20多年來專業(yè)從事各種實驗動物（包括水生、陸生、土壤動物等）呼吸與能量代謝測量技術(shù)引進(jìn)和開發(fā)，為國內(nèi)動物學(xué)、動物科學(xué)、昆蟲學(xué)、生理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)等研究客戶提供精準(zhǔn)的呼吸與能量代謝監(jiān)測全面技術(shù)方案：

• 果蠅等昆蟲呼吸與能量代謝測量技術(shù)，可擴(kuò)展高精度甲烷、C13呼吸同位素示蹤等
• 大鼠、小鼠、鳥類等實驗動物能量代謝測量技術(shù)
• 靈長類能量代謝測量技術(shù)
• 兩棲類動物能量代謝測量技術(shù)
• 斑馬魚等水生生物呼吸代謝測量技術(shù)
• 家畜家禽能量代謝測量技術(shù)
• 人體能量代謝測量技術(shù)
• 動物活動與生理指標(biāo)（體溫、心率等）監(jiān)測技術(shù)
• Thermo-RGB紅外熱成像與可見光成像動物行為觀測技術(shù)
• 測量參數(shù)包括但不限于：氧氣消耗量（VO2）、二氧化碳產(chǎn)量（VCO2）、呼吸商（RQ）、甲烷產(chǎn)量（VCH4）、能耗（EE，包括BMR&RMR、AEE、TEE等）、熱傳導(dǎo)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(xiàn)目錄：

1、Walthaus, O. K., and D. Labonte. "The allometry of discontinuous gas exchange cycles in Atta cephalotes leaf-cutter ants." bioRxiv (2025): 2025-11.

2、Cibotti, Staci, Jared G. Ali, and Rudolf J. Schilder. "Differential effects of clothianidin exposure on metabolic rates across life stages of Danaus plexippus (Lepidoptera: Nymphalidae)." Environmental entomology 54.4 (2025): 906-916.

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.

5、Clark, Rebecca M., et al. "Cooperation by harvester ant queens brings direct energetic benefits during colony founding." Behavioral Ecology and Sociobiology 79.1 (2025): 7.

6、Kovac, H., et al. "Respiratory metabolism and energetics of Polistes paper wasp larvae and pupae from differing climates." Insectes Sociaux 73.1 (2026): 145-156.

7、Leahy, Lily, et al. "Metabolic traits are shaped by phylogenetic conservatism and environment, not just body size." Proceedings of the National Academy of Sciences 122.29 (2025): e2501541122.

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.