Ako cvrčci prechádzajú do režimu hibernácie za studena?

Zvieratá hibernujú spomalením rýchlosti metabolizmu, aby spotrebovali menej energie počas sezónnych období nedostatku potravy a extrémneho chladného počasia. Niektoré zvieratá, vrátane cvrčkov a mnohých ďalších bezstavovcov, idú v skutočnosti ďalej tým, že vstúpia do úplného pokoja. V procese zvanom diapauza každá bunka v tele kriketu zastaví rast a kriket prejde do stavu pozastavenej animácie. Úplným vypnutím vlastných biologických procesov môžu zvieratá v diapauze prežiť extrémny chlad bez akejkoľvek potravy alebo vody a niektoré dokonca prežijú zmrazené.

Vplyv na životné prostredie

Diapauza je vyvolaná zmenami v životnom prostredí, ktoré predchádzajú zime. S pribúdajúcim a jesenným letom kratšie obdobia denného svetla spúšťajú fyziologické zmeny, ktoré zviera pripravujú na diapauzu. Tieto zmeny môžu tiež spôsobiť chladnejšie teploty. Neprimerane vysoké teploty môžu u niektorých druhov zdržiavať alebo zabrániť diapauze, a preto nie je neobvyklé, že by cvrčky zostali aktívne v suteréne aj počas celej zimy. Hojnosť a kvalita dostupného jedla majú tendenciu klesať, keď sa blíži zima, čo poskytuje ďalšie signály na aktiváciu diapauzy u cvrčkov.

Životnosť a životné etapy

Mnoho hmyzu s jednoročným životným cyklom má povinné obdobie diapauzy a do ich pokojného stavu sa dostane počas príslušnej životnej etapy bez ohľadu na teplotu alebo dostupné denné svetlo. Najbežnejším štádiom zimovania pre cvrčky je štádium vajíčok. Osemdesiat percent cvrčkov prezimuje ako vajcia, zatiaľ čo iba asi 15 percent prezimuje ako nymfy a malá hŕstka druhov vstupuje do diapauzy ako dospelí.

Cvrčky s dvojročným životným cyklom sa líšia tým, že vstupujú do diapauzy v dvoch rôznych fázach. Ktoré dve fázy vstupujú do vegetačného pokoja, sa u jednotlivých druhov kriketu líši. Napríklad cvrčky na Britských ostrovoch prezimujú počas fázy vajíčok a nymf, zatiaľ čo druh v severnom Japonsku prezimuje najskôr ako nymfa a potom ako dospelý pred reprodukciou.

Hormonálna a chemická pomoc

Fyziologické zmeny vyvolané podnetmi prostredia sú regulované hormonálnou aktivitou. Hmyzové endokrinné žľazy vylučujú hormóny ako ekdyzón a juvenilný hormón, ktoré regulujú rast a líniu hmyzu. Produkcia a ukončenie týchto sekrétov pomáha určiť, kedy a v akom štádiu vývoja vstúpi kriket do diapauzy. Táto endokrinná kontrola diapauzy sa líši podľa druhu.

Niektorý hmyz prežije teploty pod bodom mrazu pomocou biochemických prostriedkov, to znamená, že si vytvorí vlastnú nemrznúcu zmes. Tolerácia voči zamrznutiu alebo zabránenie zamrznutiu je možné pomocou molekúl kryoprotektantu. Cukry, ako je trehalóza, a aminokyseliny, ako je prolín, obsiahnuté v tkanive hmyzu a hemolymfa (krv) chránia hmyz pred zamrznutím. Aj keď je v tejto oblasti potrebné viac študovať, cvrčky vykazujú schopnosť tolerovať zmrazenie za prítomnosti týchto biochemikálií.

Vývoj diapauzy

Cvrčky majú ťažkosti s prežitím, ak ich spánkové obdobia nie sú v súlade s príchodom zimy, ktorý je taký prirodzený výber bráni radikálnej odchýlke a podporuje nasledujúce generácie, ktorých rytmy zodpovedajú prostredie. V miernom podnebí, kde sa dĺžka a závažnosť ročných období veľmi líši v rôznych zemepisných šírkach, dochádza k špecializácii na základe toho, kedy a ako dlho sú cvrčky ovplyvnené sezónnymi zmenami. Porovnateľná populácia kriketu v teplejších tropických podnebiach nevykazuje túto tendenciu k špecializácii, pretože neexistuje zima, ktorá by vyvolala odchýlky vo vývojových rytmoch.

Ideálne podmienky

Nestabilné teploty môžu interferovať so spiacim obdobím kriketu. Náhle, ale krátke rozmrazenie môže vyburcovať spiace cvrčky, je však nepravdepodobné, že by prežili mrazivý mráz. Zatiaľ čo niektoré druhy prežijú ako zmrazené tuhé látky a na jar vychádzajú z diapauzy nepoškodené, iným pripadá ľahšie prežitie tým, že idú spať do chráneného mikroprostredia. Spiace obdobie strávené v podzemí alebo vo vnútri dreva guľatiny môže poskytnúť tlmenie proti teplotným výkyvom a zabezpečiť, aby diapauza pokračovala až do jari.

  • Zdieľam
instagram viewer