Co to jest diapauza?

Diapauza to okres zawieszenia lub zatrzymania rozwoju w cyklu życiowym owada. Diapauza owadów jest zwykle wywoływana przez sygnały środowiskowe, takie jak zmiany światła dziennego, temperatury lub dostępności żywności. Diapauza może wystąpić na dowolnym etapie cyklu życia - embrionalnym, larwalnym, poczwarczym lub dorosłym - w zależności od gatunku owada.

Owady zamieszkują każdy kontynent na Ziemi, od zamarzniętej Antarktydy po łagodne tropiky. Żyją na szczytach górskich, na pustyniach, a nawet w oceanach. one przetrwać mroźne zimy i letnie susze. Wiele owadów przeżywa tak ekstremalne warunki środowiskowe dzięki diapauzie. Kiedy sprawy stają się trudne, robią sobie przerwę.

Diapauza jest z góry określonym okresem spoczynku, co oznacza, że ​​jest zaprogramowana genetycznie i obejmuje adaptacyjne zmiany fizjologiczne. Wskazówki środowiskowe nie są przyczyną diapauzy, ale mogą kontrolować, kiedy diapauza zaczyna się i kończy. Natomiast spoczynek jest okresem spowolnionego rozwoju, który jest uruchamiany bezpośrednio przez warunki środowiskowe i kończy się, gdy powrócą sprzyjające warunki.

Diapauza może być obowiązkowa lub fakultatywna:

• Owady z obowiązkowa diapauza przejdą ten okres zahamowania rozwoju we wcześniej określonym punkcie swojego cyklu życia, niezależnie od warunków środowiskowych. Diapauza występuje w każdym pokoleniu. Obowiązkowa diapauza jest najczęściej kojarzona z owadami uniwoltowymi, czyli owadami mającymi jedno pokolenie rocznie.
• Owady z fakultatywna diapauza przechodzą okres zawieszenia rozwoju tylko wtedy, gdy wymagają tego warunki do przetrwania. Fakultatywna diapauza występuje u większości owadów i wiąże się z biwoltyną (dwa pokolenia rocznie) lub owadami multiwoltynowymi (więcej niż dwa pokolenia rocznie).

Dodatkowo przechodzą niektóre owady diapauza rozrodcza, która jest zawieszeniem funkcji reprodukcyjnych u dorosłych owadów. Najlepszym przykładem diapauzy reprodukcyjnej jest motyl monarchiczny w Ameryce Północnej. The pokolenie migrantów późnym latem i jesienią przechodzi w stan diapauzy reprodukcyjnej w ramach przygotowań do długiej podróży do Meksyku.

Diapauza u owadów jest indukowana lub przerywana w odpowiedzi na sygnały środowiskowe. Wskazówki te mogą obejmować zmiany długości światła dziennego, temperatury, jakości i dostępności żywności, wilgotności, pH i innych czynników. Żadna pojedyncza pamięć nie określa wyłącznie początku lub końca diapauzy. Ich łączny wpływ wraz z zaprogramowanymi czynnikami genetycznymi kontrolują diapauzę.

• Fotoperiod: Fotoperiod to naprzemienne fazy światła i ciemności w ciągu dnia. Sezonowe zmiany w fotoperiodzie (takie jak krótsze dni w miarę zbliżania się zimy) wskazują na początek lub koniec diapauzy u wielu owadów. Fotoperiod jest najważniejszy.
• Temperatura: Wraz z fotoperiodem zmiany temperatury (takie jak ekstremalne zimno) mogą wpływać na początek lub koniec diapauzy. Termoperiod, naprzemienne fazy niższych i wyższych temperatur, również wpływają na diapauzę. Niektóre owady wymagają określonych wskazówek termicznych, aby zakończyć fazę diapauzy. Na przykład wełnista gąsienica niedźwiedzia musi wytrzymać okres chłodzenia, aby wywołać koniec diapauzy i kontynuację cyklu życia.
• Jedzenie: Wraz z końcem sezonu wegetacyjnego pogarszająca się jakość źródeł pożywienia może pomóc uruchomić fazę diapauzy u gatunku owada. Gdy rośliny ziemniaczane i inni gospodarze stają się brązowe i suche, na przykład dorośli chrząszcza ziemniaczanego wchodzą w stan diapauzy.

• Capinera, John L., (red.) Encyklopedia Entomologii. 2. edycja, Springer, 2008, Nowy Jork.
• Gilbert, Scott F. Biologia rozwojowa. 10. edycja, Sinauer Associates, 2013, Oxford, Wielka Brytania.
• Gullan, P.J. i Cranston, P.S. Owady: zarys entomologii. Wiley, 2004, Hoboken, N.J.
• Johnson, Norman F. i Triplehorn, Charles A. Borror i DeLong's Wprowadzenie do badania owadów. 7. edycja, Thomson Brooks / Cole, 2005, Belmont, Kalifornia.
• Khanna, D.R. Biologia stawonogów. Discovery Publishing, 2004, Nowe Delhi.