Los animales hibernan reduciendo sus tasas metabólicas para consumir menos energía durante los períodos estacionales de escasez de alimentos y clima frío extremo. Algunos animales, incluidos los grillos y muchos otros invertebrados, llegan más lejos al entrar en un estado de inactividad total. En el proceso llamado diapausa, cada célula del cuerpo de un grillo deja de crecer y el grillo entra en un estado de animación suspendida. Al cerrar completamente sus propios procesos biológicos, los animales en diapausa pueden sobrevivir al frío extremo sin comida ni agua, y algunos incluso sobreviven al congelamiento.
Influencia ambiental
La diapausa es provocada por los cambios ambientales que preceden al invierno. A medida que disminuye el verano y se acerca el otoño, los períodos más cortos de luz del día desencadenan cambios fisiológicos que preparan al animal para la diapausa. Las temperaturas más frías también pueden desencadenar estos cambios. Las temperaturas inusualmente cálidas pueden retrasar o prevenir la diapausa en algunas especies, por lo que no es extraño que los grillos permanezcan activos en un sótano durante todo el invierno. La abundancia y la calidad de los alimentos disponibles tienden a disminuir a medida que se acerca el invierno, lo que proporciona más señales de activación de la diapausa en los grillos.
Duración y etapas de la vida
Muchos insectos con un ciclo de vida de un año tienen un período de diapausa obligatorio y entrarán en su estado latente durante la etapa de vida adecuada independientemente de la temperatura o la luz del día disponible. La etapa de hibernación más común de los grillos es la etapa del huevo. El ochenta por ciento de los grillos hibernan como huevos, mientras que solo alrededor del 15 por ciento hibernan como ninfas y un pequeño puñado de especies entran en diapausa como adultos.
Los grillos con un ciclo de vida de dos años se diferencian en que entran en diapausa durante dos etapas diferentes. Las dos etapas que entran en letargo varían entre las especies de grillos. Por ejemplo, los grillos en las Islas Británicas hibernan durante sus fases de huevo y ninfa, mientras que una especie en el norte de Japón pasa el invierno primero como ninfa y luego como adulto antes de la reproducción.
Asistencia hormonal y química
Los cambios fisiológicos provocados por señales ambientales están regulados por la actividad hormonal. Las glándulas endocrinas de los insectos secretan hormonas como la ecdisona y la hormona juvenil que regulan el crecimiento y la muda de los insectos. La producción y terminación de estas secreciones ayuda a determinar cuándo y en qué etapa de desarrollo el grillo entra en diapausa. Este control endocrino de la diapausa varía según la especie.
Algunos insectos sobreviven a temperaturas bajo cero por medios bioquímicos, es decir, crean su propio anticongelante. La tolerancia a la congelación o la evitación de la congelación es posible con la ayuda de moléculas crioprotectoras. Los azúcares, como la trehalosa, y los aminoácidos, como la prolina, dentro del tejido del insecto y la hemolinfa (sangre) actúan para proteger al insecto de la congelación. Si bien se necesitan más estudios en esta área, los grillos exhiben la capacidad de tolerar la congelación con la presencia de estos bioquímicos.
Evolución de la diapausa
Los grillos tienen dificultades para sobrevivir si sus períodos de inactividad no se alinean con el inicio del invierno, por lo que es natural La selección obstaculiza la desviación radical y alienta a las generaciones sucesivas cuyos ritmos se ajustan a la ambiente. En climas templados, donde la duración y la severidad de las estaciones varían ampliamente en un rango de latitudes, la especiación ocurre en virtud de cuándo y cuánto tiempo los grillos se ven afectados por el cambio estacional. Las poblaciones de grillos comparables en climas tropicales más cálidos no muestran esta tendencia hacia la especiación, ya que no hay invierno que provoque divergencias en los ritmos de desarrollo.
Condiciones ideales
Las temperaturas inestables pueden interferir con el período de inactividad de un grillo. Un deshielo repentino pero breve puede despertar a los grillos dormidos, pero es poco probable que sobrevivan a un nuevo congelamiento. Mientras que algunas especies sobreviven congeladas y salen ilesas de la diapausa en la primavera, otras encuentran más fácil la supervivencia al permanecer inactivas en un microhábitat protegido. Un período de inactividad pasado bajo tierra o dentro de la madera de los troncos puede proporcionar un amortiguador contra las fluctuaciones de temperatura y garantizar que la diapausa continúe hasta la primavera.