Како зрикавци прелазе у стање хибернације када су хладни?

Животиње хибернирају успоравањем метаболизма како би потрошиле мање енергије током сезонских периода оскудице хране и екстремног хладног времена. Неке животиње, укључујући цврчке и многе друге бескичмењаке, заправо иду даље улазећи у потпуно мировање. У процесу који се назива диапауза, свака ћелија у телу цврчка престаје да расте и цврчак улази у стање суспендоване анимације. Потпуним искључивањем сопствених биолошких процеса, животиње у диапаузи могу преживети екстремну хладноћу без икакве хране или воде, а неке чак преживе и смрзавање.

Утицај на животну средину

Диапаузу покрећу промене животне средине које претходе зими. Како се лето приближава и пада, све краћи периоди дневног светла покрећу физиолошке промене које животињу припремају за диапаузу. Хладније температуре такође могу покренути ове промене. Неприродно топле температуре могу одложити или спречити дијапаузу код неких врста, због чега није нечувено да цврчци остану активни у подруму током целе зиме. Обиље и квалитет доступне хране имају тенденцију да се смањују како се ближи зима, пружајући даље сигнале за активирање дијапаузе код цврчака.

Животни век и животне фазе

Многи инсекти са једногодишњим животним циклусом имају обавезни период диапаузе и ући ће у стање мировања током одговарајуће животне фазе, без обзира на температуру или доступну дневну светлост. Најчешћа фаза презимљавања цврчака је фаза јаја. Осамдесет посто цврчака презими као јаја, док само око 15 посто презими као нимфе и мала шачица врста улази у диапаузу као одрасли.

Зрикавци са двогодишњим животним циклусом разликују се по томе што улазе у диапаузу током две различите фазе. Које две фазе улазе у стање мировања варирају међу врстама цврчака. На пример, зрикавци на Британским острвима презимљују током фазе јаја и нимфе, док врста на северу Јапана презими прво као нимфа, а затим као одрасла особа пре размножавања.

Хормонска и хемијска помоћ

Физиолошке промене изазване знаковима из околине регулишу се хормоналном активношћу. Ендокрине жлезде инсеката излучују хормоне као што су екдизон и јувенилни хормон који регулишу раст и преливање инсеката. Производња и престанак ових секрета помаже у одређивању када и у којој фази развоја цврчак улази у диапаузу. Ова ендокрина контрола дијапаузе варира од врсте до врсте.

Неки инсекти преживљавају температуре смрзавања биохемијским средствима, односно стварају сопствени антифриз. Толеранција смрзавања или избегавање смрзавања је могућа уз помоћ молекула криопротектора. Шећери, попут трехалозе, и аминокиселине, попут пролина, у ткиву инсекта и хемолимфа (крв) делују како би заштитили инсекта од смрзавања. Иако је у овом подручју потребно више студија, цврчци показују способност подношења смрзавања уз присуство ових биохемикалија.

Еволуција диапаузе

Зрикавци имају тешкоће да преживе ако им се успавани периоди не поклапају са почетком зиме, тако природно селекција спречава радикална одступања и подстиче узастопне генерације чији ритмови одговарају Животна средина. У умереној клими, где дужина и тежина годишњих доба варирају у широком опсегу, специјација се јавља на основу тога када и колико дуго сезонски промене утичу на цврчке. Упоредиве популације цврчака у топлијој, тропској клими не показују ову тенденцију ка специјацији, јер нема зиме која би изазвала дивергенцију у развојним ритмовима.

Идеални услови

Нестабилне температуре могу ометати период мировања цврчака. Изненадно, али кратко отопљење може пробудити успаване цврчке, али мало је вероватно да ће преживети поновно смрзавање. Док неке врсте преживљавају у чврстом леду и излазе из диапаузе неокрзнуте на пролеће, другима је лакше преживјети ако мирују у заштићеном микростаништу. Време мировања проведено под земљом или унутар дрвета трупаца може пружити тампон против колебања температуре и обезбедити да се диапауза настави до пролећа.

  • Објави
instagram viewer