本文最初发布于The Conversation。
如果电视节目《肮脏工作》像报道人类一样报道动物，它可能会从粪金龟开始。这些勤劳的小家伙是昆虫界最重要的分解者之一。它们吞食并埋葬许多其他物种的粪便，在过程中回收养分并改善土壤。
粪金龟分布在除南极洲以外的所有大陆，存在于森林、草原、大草原和沙漠中。而现在，像许多其他物种一样，它们也在应对气候变化的影响。
我是一名生态学家，近20年来一直致力于研究粪金龟。我的研究横跨热带和温带生态系统，重点关注这些有益动物如何应对温度变化。
昆虫不产生内部热量来维持体温。成虫可以通过移动到更温暖或更冷的地方来采取行动。然而，早期的生命阶段，如幼虫，通常活动能力较差，因此它们会受到温度变化的影响。
但粪金龟似乎有应对方法：我发现成年粪金龟会通过将它们的育儿球埋得更深来改变它们的筑巢行为以应对温度变化，这能保护它们正在发育的后代。
冠军级回收者
很容易拿这些忙碌的昆虫开玩笑，但通过收集和埋葬粪便，粪金龟提供了许多生态效益。它们回收养分、疏松土壤、减少奶牛养殖产生的温室气体排放，并减少危害牲畜的害虫和寄生虫种群。
粪金龟也是重要的次级种子传播者。熊和猴子等其他动物的粪便中含有种子，粪金龟将这些种子埋在地下。这可以防止种子被吃掉，增加种子萌发的几率，并改善植物生长。
全世界大约有6,000种粪金龟。大多数只以粪便为食，但有些也会以死去的动物、腐烂的水果和真菌为食。
有些种类会利用星星甚至银河系来导航直线路径。有一种叫做牛头粪金龟 (Onthophagus taurus) 的物种，是世界上最强壮的昆虫，能够拖动超过自身体重1,000倍的重物。
这种力量对于粪金龟最著名的行为——收集粪便——很有用。
滚动与挖掘
关于粪金龟最流行的画面是它们收集粪便并将其滚成球带走。事实上，有些种类是滚粪金龟，而另一些则是挖掘粪金龟，它们会挖入粪堆下方的地面，将粪便带入地下的隧道，然后将其塑成团块或球形，称为育儿球。雌性然后会在每个育儿球中产卵，并用土壤回填隧道。滚粪金龟在将粪球安全地远离竞争对手后，也会做同样的事情。
当卵孵化时，幼虫以育儿球中的粪便为食，化蛹，然后长成成虫。因此，它在育儿球内经历完全变态——从卵到幼虫到蛹再到成虫。
高温导致体型更小的粪金龟
粪金龟父母不照顾它们的后代，但它们的筑巢行为会影响下一代。如果雌性将育儿球埋在地下更深处，育儿球中的幼虫经历的温度就会比靠近地表时更凉爽、更稳定。
这很重要，因为发育期间的温度会影响后代的存活和其他性状，例如成虫的体型。如果温度过高，后代会死亡。低于该点，较热、变化更大的温度会导致体型更小的粪金龟，这会影响下一代的繁殖成功率。
雄性体型较小，竞争力不如体型较大的雄性；雌性体型较小，繁殖能力也低于体型较大的雌性。此外，体型较小的粪金龟清除的粪便较少，因此它们对人类和生态系统（如养分循环）的益处也较少。
温室里的粪金龟
气候变化正在使世界许多地区的温度变得更加多变。这意味着昆虫和其他物种不仅要应对更温暖的温度，还要应对白天到白天更大的温度变化。
为了研究成年粪金龟如何应对与气候变化相关的温度变化类型，我设计了圆锥形的微型温室，可以套在埋在地下的7加仑水桶上，直到水桶的边缘。我的实验室的一名本科生 Will Kirkpatrick 领导了现场试验。
我们将一条受精的彩虹金龟（Phanaeus vindex）随机放置在每个温室水桶中，并使用相同数量的未覆盖水桶作为对照。通过放置在水桶四个深度的温度数据记录器，我们验证了“温室”水桶中的土壤温度比未覆盖水桶中的土壤温度更温暖、变化更大。
我们每隔一天给粪金龟提供新鲜的牛粪，持续10天，让它们制作育儿球。然后，我们仔细挖掘水桶，记录每个水桶中育儿球的数量、深度和大小。
挖得更深
我们发现，温室环境中的粪金龟母亲创造了更多的育儿球，这些育儿球更小，并且这些雌性将它们的育儿球埋得比对照水桶中的粪金龟母亲更深。温室中的育儿球最终处于比对照水桶略暖的区域——但远没有如果粪金龟母亲没有改变筑巢行为那么暖和。
然而，通过挖得更深，成年粪金龟完全补偿了温度变化。温室水桶和对照水桶中育儿球经历的温度变化没有差异。这反映了土壤温度随着深度的增加而变得越来越稳定，因为土壤受上方不断变化的空气温度的影响越来越小。
我们的发现还暗示了埋藏深度和育儿球大小之间可能存在的权衡。挖得更深的粪金龟母亲保护了它们的后代免受温度变化的影响，但在它们的育儿球中提供的粪便却更少。这意味着发育中的后代营养不足。
气候变化仍可能以我们未测试的方式影响成年粪金龟，并对下一代产生影响。在未来的工作中，我们计划将彩虹金龟和其他粪金龟物种的育儿球放回温室和对照水桶中，并置于它们被埋藏的深度，以便我们能够观察粪金龟后代如何发育和生存。
不过，到目前为止，我和我的同事们很高兴地发现，这些勤劳的粪金龟能够改变它们的行为，这可能有助于它们在不断变化的世界中生存。
Kimberly S. Sheldon 获得了美国国家科学基金会的资助。
