როგორ ხდება ჩიკვები ცივი მდგომარეობაში?

ცხოველები ზამთრობენ, მეტაბოლიზმის სიჩქარის შენელებით, ნაკლებ ენერგიას მოიხმარენ საკვების ნაკლებობის სეზონურ პერიოდში და უკიდურესად ცივ ამინდში. ზოგიერთი ცხოველი, მათ შორის ჩიკვები და მრავალი სხვა უხერხემლოები, სინამდვილეში უფრო შორს მიდიან სრული მიძინების რეჟიმში. პროცესში, რომელსაც დიაპაუზა ეწოდება, კრიკეტის სხეულის ყველა უჯრედი წყვეტს ზრდას და კრიკეტი შედის შეჩერებული ანიმაციის მდგომარეობაში. საკუთარი ბიოლოგიური პროცესების სრულად გათიშვით, დიაპაუზაში მყოფ ცხოველებს შეუძლიათ უკიდურეს სიცივეში გადარჩეს, წყალი და წყალი საერთოდ არ ჰქონდეს, ზოგი კი გაყინვას გადარჩება.

დიაპაუზას იწვევს გარემო ცვლილებები, რომლებიც ზამთარს უსწრებს. ზაფხულის შემცირებისა და შემოდგომის მოახლოებასთან ერთად, დღის სინათლის ხანმოკლე პერიოდები იწვევს ფიზიოლოგიურ ცვლილებებს, რომლებიც ცხოველს დიაპაუზისთვის ამზადებენ. გაგრილების ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს ამ ცვლილებებს. გაუაზრებლად თბილმა ტემპერატურამ შეიძლება შეაჩეროს ან ხელი შეუშალოს დიაპაუზას ზოგიერთ სახეობაში, რის გამოც არ არის გაუგონარი კრიკეტის აქტიური შენარჩუნება სარდაფში მთელი ზამთრის განმავლობაში. ზამთრის მოახლოებისთანავე ხელმისაწვდომი საკვების სიჭარბე და ხარისხი იკლებს, რაც შემდგომ სიგნალებს აძლევს დიაპაუზის გააქტიურებას ჩხირებში.

ერთწლიანი სიცოცხლის ციკლის მქონე ბევრ მწერს აქვს სავალდებულო დიაპაუზის პერიოდი და მიძინებულ მდგომარეობაში შევა ცხოვრების შესაბამისი პერიოდის განმავლობაში, ტემპერატურისა და დღის სინათლის მიუხედავად. ზამთრის გამოზამთრების ყველაზე გავრცელებული ეტაპია კვერცხუჯრედის ეტაპი. კრიკეტების ოთხმოცი პროცენტი ზამთრობს კვერცხის სახით, ხოლო მხოლოდ 15 პროცენტი ზამთრობს, როგორც ნიმფები და მცირე რაოდენობის სახეობები მოზრდილებში შედიან დიაპაუზაში.

ორწლიანი სასიცოცხლო ციკლის მქონე ჩხირები განსხვავდება იმით, რომ ისინი დიაპაუზაში შედიან ორი განსხვავებული ეტაპის განმავლობაში. რომელი ორი ეტაპი შედის მიძინებაში, განსხვავდება კრიკეტის სახეობებში. მაგალითად, ბრიტანეთის კუნძულებზე ჩიკვები ზამთრობენ კვერცხუჯრედისა და ნიმფის ფაზების დროს, ხოლო ჩრდილოეთ იაპონიაში სახეობები ზამთრობენ ჯერ ნიმფად, შემდეგ კი ზრდასრულებად გამრავლებამდე.

გარემოს ნიშნით გამოწვეული ფიზიოლოგიური ცვლილებები რეგულირდება ჰორმონალური აქტივობით. მწერების ენდოკრინული ჯირკვლები გამოყოფენ ჰორმონებს, როგორიცაა ექდიზონი და იუვენილური ჰორმონი, რომლებიც არეგულირებენ მწერების ზრდას და გაფუჭებას. ამ სეკრეციის წარმოება და შეწყვეტა ეხმარება განსაზღვროს როდის და განვითარების რომელ ეტაპზე ხდება კრიკეტი დიაპაუზაში. დიაპაუზის ეს ენდოკრინული კონტროლი განსხვავდება სახეობების მიხედვით.

ზოგიერთი მწერი გადაურჩება გაყინვის ტემპერატურას ბიოქიმიური საშუალებებით, ანუ ისინი ქმნიან საკუთარ ანტიფრიზს. გაყინვის ტოლერანტობა ან გაყინვის თავიდან აცილება შესაძლებელია კრიოპროტექტორული მოლეკულების დახმარებით. შაქრები, როგორიცაა ტრეჰალოზა და ამინომჟავები, როგორიცაა პროლინი, მწერის ქსოვილში და ჰემოლიმფა (სისხლი) მოქმედებს მწერის გაყინვისგან. მიუხედავად იმისა, რომ ამ სფეროში მეტი შესწავლაა საჭირო, კრიკეტებს აქვთ ამ ბიოქიმიკატების არსებობის შემთხვევაში გაყინვის მოთმინების უნარი.

Crickets უჭირთ გადარჩენა, თუ მათი მიძინებული პერიოდები არ ემთხვევა ზამთრის დადგომას, ასე ბუნებრივია შერჩევა ხელს უშლის რადიკალურ გადახრას და ხელს უწყობს თანმიმდევრულ თაობებს, რომელთა რიტმი შეესაბამება გარემო ზომიერ კლიმატურ პირობებში, სადაც სეზონების სიგრძე და სიმძიმე ფართო მასშტაბით იცვლება, სპექტაკლი ხდება იმის მიხედვით, როდის და რამდენ ხანს იმოქმედებს კრიკეტების სეზონური ცვლილებები. თბილ, ტროპიკულ კლიმატურ პირობებში კრიკეტის მსგავსი პოპულაციები არ გამოხატავს სპეციაციისკენ მიდრეკილებას, რადგან არ არსებობს ზამთარი განვითარების რიტმებში განსხვავების დასაწყებად.

არასტაბილურმა ტემპერატურამ შეიძლება ხელი შეუშალოს კრიკეტის მიძინებულ პერიოდს. მოულოდნელმა, მაგრამ ხანმოკლე დათბობამ შეიძლება მიძინებული კრიკეტი წამოაყენოს, მაგრამ ისინი ნაკლებად სავარაუდოა, რომ გადარჩნენ გაცივებაზე. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი სახეობა გაყინული მყარი გადარჩება და დიაპაუზისგან გაურკვეველი გამოდის გაზაფხულზე, ზოგიერთს სიცოცხლის გადარჩენა უფრო უადვილდება, თუ დაცლილ მიკრო-ჰაბიტატში მიძინებული დარჩება. მიწისქვეშა ან მორების ხის შიგნით გატარებულმა პერიოდულმა პერიოდმა შეიძლება შექმნას ბუფერი ტემპერატურის რყევებისგან და უზრუნველყოს დიაპაუზის გაზაფხულამდე ჩატარება.