Livet i Arktis är hårt. Arktiska temperaturer är straffande, vilket gör livet svårt för många djur att överleva. Ändå lyckas massor av insekter, inklusive myggor, trivas i den frusna regionen. Så varför fryser de inte själva?

"De kan frysa fast", säger Callaghan, en arktisk ekolog vid Sheffield University. Men insekter har utvecklat många framgångsrika och varierande strategier för att undvika att dö av kyla. Dessa faller i huvudsak in i två kategorier:"De undviker antingen att frysa eller tolererar det", förklarar Callaghan.

För att undvika kylan går många insekter igenom ett vilostadium under vintermånaderna - en period av vila och avbruten utveckling som kallas diapause. Detta händer vanligtvis när insekterna är ägg eller larver och ger dem ett bättre skydd mot den kalla miljön.

Vissa insekter tappar kroppsvattnet som svar på kyla och förlorar så småningom nästan allt. Detta styr var iskristaller kan bildas i kroppen och flyttar den bort från vitala organ. Dessa insekter tolererar kyla genom att i huvudsak frysa fast men utan några av de skadliga effekterna. När isen smälter i slutet av vintern kommer de i rörelse igen.

Många insekter producerar också föreningar, som den naturliga alkoholen glycerol, som fungerar som frostskyddsmedel. Dessa kemikalier förhindrar bildandet av iskristaller och tillåter kalllevande insekter att "svalna", vilket innebär att deras kroppsvatten kan sjunka till en temperatur som är mycket lägre än noll utan att frysa.

En skalbagge är känd för att superkyla till temperaturer lägre än -50 grader Celsius. Isen inuti kan så småningom förvandlas till ett glasliknande tillstånd – fritt från skadliga iskristaller – i en process som kallas förglasning.

Kollaborativ forskning i Arktis

Callaghan är grundare och vetenskapskoordinator för det EU-finansierade INTERACT-projektet som har finansierat 1 000 forskare för att arbeta i Arktis. Detta enorma samarbete kopplade samman 89 forskningsstationer över de frusna regionerna, med forskare som arbetar tillsammans för att avslöja mer om miljömässiga och ekologiska förändringar.

Ett spännande fynd var upptäckten av en ny art av arktisk humla, som hittats av ett belgiskt-ledda team av forskare och som beskrivs för första gången i Zoological Journal of the Linnean Society . Biet fick namnet Bombus interacti, efter INTERACT-projektet.

En viktig aspekt av INTERACT-projektet var ömsesidigt lärande, med ett onlineforum som låter forskare i hela nätverket diskutera frågor från fältarbete till att minimera miljöavtrycket från arktiskt baserade forskningsstationer. Och kanske hur man överlever kylan från de arktiska vintrarna...

Kringeffekter av övervintrade insekter

En del av de miljöförändringar som bevittnas runt om i världen – och med eftertryck i polarområdena – återspeglas också i insekters övervintringsstrategier.

Höstmalen övervintrar till exempel i diapaus som ägg på björkträdens grenar. Dessa ägg dödas vanligtvis under vintrar där temperaturen sjunker under -33 grader Celsius, vilket sedan minskar skadorna på björkträden på våren och sommaren av larver.

Men när vintertemperaturerna ökar, överlever ett högre antal malägg och larverna skadar eller dödar fler björkar. Malarna lyckas därför och sprider sig, vilket bidrar till denna cykel. "Så vinteröverlevnad för insekter kan vara bra för dem, men inte nödvändigtvis för andra delar av ekosystemet", säger Callaghan.