Зміст
- Вплив навколишнього середовища
- Тривалість життя та життєві етапи
- Гормональна та хімічна допомога
- Еволюція діапаузи
- Ідеальні умови
Тварини впадають у сплячку, сповільнюючи швидкість обміну речовин, щоб споживати менше енергії в сезонні періоди дефіциту їжі та надзвичайно холодної погоди. Деякі тварини, включаючи цвіркунів та багатьох інших безхребетних, насправді йдуть далі, вступаючи в повний стан спокою. У процесі, званому діапаузою, кожна клітина в тілі цвіркунів припиняє ріст, і цвіркун переходить у стан призупиненої анімації. Повністю вимикаючи власні біологічні процеси, тварини, які перебувають у діапаузі, можуть пережити екстремальний холод, не маючи їжі та води, а деякі навіть переживають заморожені.
Вплив навколишнього середовища
Діапауза викликана змінами навколишнього середовища, що передують зимі. У міру того, як літо зменшується і осінь наближається, коротші періоди денного світла викликають фізіологічні зміни, які готують тварину до діапаузи. Ці температури також можуть викликати ці зміни. Нерозумно теплі температури можуть затримати або запобігти діапаузі у деяких видів, тому цвіркуни не чують залишатися активними в підвалі всю зиму. Достаток і якість доступної їжі, як правило, зменшуються в міру наближення зими, подаючи подальший сигнал для активації діапаузи у цвіркунів.
Тривалість життя та життєві етапи
Багато комах, що мають однорічний життєвий цикл, мають обов’язковий період діапаузи, і вони перейдуть у стан спокою протягом відповідного життєвого етапу незалежно від температури та наявного денного світла. Найпоширеніший етап зимівлі для цвіркунів - це стадія яєць. Вісімдесят відсотків цвіркунів зимують як яйця, тоді як лише близько 15 відсотків зимують як німфи та невелика жменька видів, починаючи з діапаузи як дорослі.
Цвіркуни з дворічним життєвим циклом відрізняються тим, що вступають у діапаузу протягом двох різних стадій. Які дві стадії входять у стан спокою, залежить від видів крикету. Наприклад, цвіркуни на Британських островах зимують під час фаз яєць та німф, тоді як вид на півночі Японії зимує спочатку як німфа, а потім як доросла людина до розмноження.
Гормональна та хімічна допомога
Фізіологічні зміни, спричинені сигналами навколишнього середовища, регулюються гормональною активністю. Ендокринні залози комах виділяють такі гормони, як екдізон та ювенільний гормон, які регулюють ріст комах та линьку. Виробництво і припинення цих виділень допомагає визначити, коли і на якій стадії розвитку цвіркун вступає в діапаузу. Цей ендокринний контроль діапаузи залежить від виду.
Деякі комахи переживають замерзаючі температури за допомогою біохімічних засобів, тобто створюють власний антифриз. Толерантність до заморожування або уникнення заморожування можлива за допомогою молекул кріопротекторів. Цукри, такі як трегалоза, та амінокислоти, такі як пролін, в тканині комах та гемолімфа (кров) діють, щоб захистити комаху від замерзання. Незважаючи на те, що в цій галузі потрібно більше досліджень, цвіркуни виявляють здатність переносити замерзання при наявності цих біохімічних речовин.
Еволюція діапаузи
Цвіркунам важко вижити, якщо періоди спокою не узгоджуються з настанням зими, тому природний відбір перешкоджає радикальному відхиленню та заохочує наступні покоління, ритми яких відповідають навколишньому середовищу. У помірному кліматі, де тривалість і строгість сезонів сильно змінюється в різних широтах, специфікація відбувається в силу того, коли і як довго цвіркуни впливають на сезонні зміни. Порівняна популяція крикету в теплішому, тропічному кліматі не виявляє такої тенденції до видобутку, оскільки немає зими, яка б викликала розбіжність у ритмах розвитку.
Ідеальні умови
Нестабільна температура може заважати періоду спокою цвіркунів. Раптова, але коротка відлига може викликати спокійні цвіркуни, але вони навряд чи переживуть замерзання. У той час як деякі види виживають, замерзли твердими і виходять з діапаузи непошкодженими навесні, інші легше виживають, перебуваючи в спокої в захищеному мікроселищі. Спокійний період, проведений під землею або всередині деревини з колод, може забезпечити захист від перепадів температури та забезпечити продовження діапаузи до весни.