כיצד צרצרים עוברים למצב תרדמת שינה כשהם קרים?

בעלי חיים רדומים על ידי האטת קצב חילוף החומרים שלהם כדי לצרוך פחות אנרגיה בתקופות עונתיות של מחסור במזון ומזג אוויר קר במיוחד. כמה בעלי חיים, כולל צרצרים וחסרי חוליות רבים אחרים, למעשה מגיעים רחוק יותר על ידי כניסה לתרדמה מוחלטת. בתהליך הנקרא דיאפאוזה, כל תא בגוף של צרצר מפסיק את הצמיחה והצרצר נכנס למצב של אנימציה מושעה. על ידי השבתה מוחלטת של תהליכים ביולוגיים משלהם, בעלי חיים במצב של מחלת דיכאון יכולים לשרוד קור עז ללא אוכל ומים בכלל, וחלקם אף שורדים בהיותם קפואים.

דיאפאוזה נוצרת בגלל השינויים הסביבתיים שקדמו לחורף. ככל שהקיץ מתמעט והסתיו מתקרב, התקופות הקצרות יותר של אור היום גורמות לשינויים פיזיולוגיים שמכינים את החיה לסבול מהמחלה. טמפרטורות קרירות יותר עלולות לגרום גם לשינויים אלה. טמפרטורות חמות באופן בלתי סביר עשויות לעכב או למנוע מחלת תזונה אצל מינים מסוימים, ולכן לא נדיר שצרצרים יישארו פעילים במרתף לאורך כל החורף. שפע ואיכות המזון הזמין נוטים לרדת ככל שמתקרב החורף, ומספקים אותות נוספים להפעלת דיאפאזה בצרצרים.

לחרקים רבים עם מחזור חיים של שנה יש תקופת מחזור חובה, והם ייכנסו למצבם הרדום בשלב החיים המתאים ללא קשר לטמפרטורה או לאור היום הזמין. שלב החורפים הנפוץ ביותר עבור צרצרים הוא שלב הביצים. שמונים אחוז מהצרצרים חורפים כביצים, בעוד שרק כ -15 אחוזים חורפים כנימפות וקומץ מינים קטן נכנסים למצב של דיאגאוז כמבוגרים.

צרצרים עם מחזור חיים של שנתיים שונים בכך שהם נכנסים לדיאפאוזה בשני שלבים שונים. אילו שני שלבים נכנסים לתרדמת משתנה בין מיני קריקט. לדוגמא, צרצרים באי הבריטי חורפים במהלך שלבי הביצה והנימפה שלהם, בעוד שמין בצפון יפן מתגבר תחילה כנימפה ואז כמבוגר לפני הרבייה.

השינויים הפיזיולוגיים המופעלים על ידי רמזים סביבתיים מוסדרים על ידי פעילות הורמונלית. בלוטות אנדוקריניות חרקים מפרישות הורמונים כמו אקדיסון והורמון נעורים המווסתים את צמיחת החרקים וההליכה. ייצור והפסקה של הפרשות אלה מסייעים לקבוע מתי ובאיזה שלב של התפתחות הצרצר נכנס לסבול ממצב. שליטה אנדוקרינית זו על מחלת השתן משתנה לפי המינים.

יש חרקים שורדים טמפרטורות קפואות באמצעים ביוכימיים, כלומר הם יוצרים נוזל קירור משלהם. סובלנות להקפאה או הימנעות מהקפאה אפשרית בעזרת מולקולות מגן. סוכרים, כמו טרהלוז, וחומצות אמינו, כגון פרולין, בתוך רקמת החרק והמולימפה (דם) פועלים להגנה על החרק מפני הקפאה. אמנם יש צורך במחקר נוסף בתחום זה, אך צרצרים מציגים את היכולת לסבול הקפאה עם נוכחותם של הביוכימיקלים הללו.

צרצרים מתקשים לשרוד אם התקופות הרדומות שלהם אינן תואמות את תחילת החורף, כל כך טבעי הבחירה מעכבת סטייה רדיקלית ומעודדת דורות עוקבים שמקצביהם תואמים את סביבה. באקלים ממוזג, בו אורך וחומרת העונות משתנה מאוד על פני טווח קווי רוחב, הסגירה מתרחשת בזכות מתי וכמה זמן מושפעים צרצרים משינויים עונתיים. אוכלוסיות קריקט דומות באקלים חם וטרופי אינן מגלות נטייה זו לספציציה, מכיוון שאין חורף שיגרום לסטייה במקצבי ההתפתחות.

טמפרטורות לא יציבות עלולות להפריע לתקופה הרדומה של קריקט. הפשרה פתאומית אך קצרה יכולה לעורר צרצרים רדומים, אך הם צפויים לשרוד בהקפאה חוזרת. בעוד מינים מסוימים שורדים כשהם קפואים מוצקים ויוצאים מהמחלה ללא פגע באביב, אחרים מוצאים את ההישרדות קלים יותר על ידי התרדמות במיקרו-גידול מוגן. תקופה רדומה שבילה מתחת לאדמה או בתוך עץ העצים עשויה לספק חיץ נגד תנודות הטמפרטורה, ולהבטיח שהמחלה הנמשכת תימשך עד האביב.