Jak se cvrčci dostanou do stavu hibernace za studena?

Zvířata přezimují zpomalením metabolismu, aby spotřebovali méně energie během sezónních období nedostatku potravy a extrémně chladného počasí. Některá zvířata, včetně cvrčků a mnoha dalších bezobratlých, ve skutečnosti jdou dále tím, že vstupují do úplného klidu. V procesu zvaném diapause každá buňka v těle kriketu zastaví růst a kriket přejde do stavu pozastavené animace. Úplným vypnutím vlastních biologických procesů mohou zvířata v diapauze přežít extrémní chladu bez jakéhokoli jídla nebo vody a některá dokonce přežít i ve zmrazeném stavu.

Vliv na životní prostředí

Diapauza je vyvolána změnami prostředí, které předcházejí zimě. Jak se blíží léto a padá podzim, kratší období denního světla spouštějí fyziologické změny, které připravují zvíře na diapauzu. Tyto změny mohou také vyvolat nižší teploty. Nepřiměřeně vysoké teploty mohou u některých druhů zpomalit nebo zabránit diapauze, a proto není neobvyklé, že cvrčci zůstávají aktivní v suterénu po celou zimu. Hojnost a kvalita dostupného jídla mají tendenci klesat, jak se blíží zima, což poskytuje další signály pro aktivaci diapauzy u cvrčků.

instagram story viewer

Fáze života a života

Mnoho hmyzu s jednoročním životním cyklem má povinné období diapauzy a během vhodné životní fáze vstoupí do klidového stavu bez ohledu na teplotu nebo dostupné denní světlo. Nejběžnějším zimním stádiem cvrčků je stádium vajec. Osmdesát procent cvrčků přezimuje jako vejce, zatímco jen asi 15 procent přezimuje jako nymfy a malá hrstka druhů vstupuje do diapauzy jako dospělí.

Cvrčci s dvouletým životním cyklem se liší tím, že vstupují do diapauzy během dvou různých fází. Které dvě fáze vstupují do klidu se u jednotlivých druhů kriketu liší. Například cvrčci na Britských ostrovech přezimují během své fáze vajíček a nymf, zatímco druh v severním Japonsku přezimuje nejprve jako nymfa a poté jako dospělý před reprodukcí.

Hormonální a chemická pomoc

Fyziologické změny vyvolané podněty prostředí jsou regulovány hormonální aktivitou. Hmyzí endokrinní žlázy vylučují hormony, jako je ekdyson a juvenilní hormon, které regulují růst a línání hmyzu. Produkce a ukončení těchto sekrecí pomáhá určit, kdy a v jaké fázi vývoje vstoupí kriket do diapauzy. Tato endokrinní kontrola diapauzy se u jednotlivých druhů liší.

Některý hmyz přežívá teploty mrazu biochemickými prostředky, to znamená, že si vytváří vlastní nemrznoucí směs. Tolerance zmrazení nebo zamezení zmrazení je možné pomocí molekul kryoprotektantů. Cukry, jako je trehalóza, a aminokyseliny, jako je prolin, v tkáni hmyzu a hemolymfa (krev) působí na ochranu hmyzu před zamrznutím. I když je v této oblasti zapotřebí více studia, cvrčci vykazují schopnost tolerovat zmrazení za přítomnosti těchto biochemikálií.

Vývoj Diapause

Cvrčci mají potíže přežít, pokud jejich spící období není v souladu s nástupem zimy, tak přirozené výběr brání radikální odchylce a podporuje následné generace, jejichž rytmy jsou v souladu s životní prostředí. V mírném podnebí, kde se délka a závažnost ročních období velmi liší v různých zeměpisných šířkách, dochází ke speciaci na základě toho, kdy a jak dlouho jsou cvrčci ovlivněni sezónními změnami. Srovnatelné populace kriketu v teplejších tropických klimatech nevykazují tuto tendenci ke speciaci, protože neexistuje zima, která by vedla k odchylkám ve vývojových rytmech.

Ideální podmínky

Nestabilní teploty mohou rušit spící období kriketu. Náhlé, ale krátké rozmrazení může probudit spící cvrčky, ale je nepravděpodobné, že by přežily opětovné zmrazení. Zatímco některé druhy přežívají v tuhém stavu zmrazené a na jaře se vynořují z diapauzy nepoškozené, jiným připadá přežití snazší tím, že spí v chráněném mikroprostředí. Spící období strávené v podzemí nebo uvnitř dřeva kulatiny může poskytnout tlumení proti teplotním výkyvům a zajistit, aby diapauza pokračovala až do jara.

Teachs.ru
  • Podíl
instagram viewer