Съдържание
- Влияние на околната среда
- Продължителност на живота и етапите на живота
- Хормонална и химическа помощ
- Еволюция на диапаузата
- Идеални условия
Животните зимуват, като забавят метаболизма си, за да изразходват по-малко енергия през сезонните периоди на недостиг на храна и екстремно студено време. Някои животни, включително щурците и много други безгръбначни животни, всъщност отиват по-далеч, влизайки в пълно сънливост. В процеса, наречен диапауза, всяка клетка в тялото на щурците преустановява растежа и крикетът влиза в състояние на преустановена анимация. С пълно изключване на собствените си биологични процеси животните в диапауза могат да преживеят силен студ, без да има храна или вода, а някои дори оцеляват, като се замразяват.
Влияние на околната среда
Диапаузата се задейства от промените в околната среда, предшестващи зимата. С наближаването на лятото и есента по-късите периоди на дневна светлина предизвикват физиологични промени, които подготвят животното за диапауза. Температурите на охладителя също могат да предизвикат тези промени. Неоправдано топлите температури могат да забавят или да предотвратят диапаузата при някои видове, поради което не е чуто щурците да останат активни в мазе през цялата зима. Изобилието и качеството на наличната храна са склонни да намаляват с наближаването на зимата, осигурявайки допълнителни сигнали за активиране на диапаузата при щурците.
Продължителност на живота и етапите на живота
Много насекоми с едногодишен жизнен цикъл имат задължителен период на диапауза и ще влязат в състояние на покой през съответния жизнен етап, независимо от температурата или наличната дневна светлина. Най-често срещаният етап на презимуване на щурците е етапът на яйцата. Осемдесет процента от щурците презимуват като яйца, докато само около 15 процента презимуват като нимфи и малка шепа видове влизат в диапауза като възрастни.
Щурците с двугодишен жизнен цикъл се различават по това, че навлизат в диапауза по време на два различни етапа. Кои два етапа влизат в покой, варира между видовете крикет. Например, щурците на Британските острови презимуват по време на фазите на яйцата и нимфите, докато вид в Северна Япония презимува първо като нимфа, а след това като възрастен преди размножаването.
Хормонална и химическа помощ
Физиологичните промени, предизвикани от сигналите на околната среда, се регулират от хормоналната активност. Ендокринните жлези на насекомите отделят хормони като екдизон и ювенилен хормон, които регулират растежа на насекомите и мулирането. Производството и прекратяването на тези секрети помага да се определи кога и на какъв етап от развитието щурецът влиза в диапауза. Този ендокринен контрол на диапаузата варира в зависимост от видовете.
Някои насекоми оцеляват при замръзване на температурата чрез биохимични средства, тоест създават свой собствен антифриз. Толерантността към замръзване или избягването на замразяване е възможно с помощта на криопротектантни молекули. Захари като трехалоза и аминокиселини, като пролин, в тъканта на насекомите и хемолимфа (кръвта) действат за защита на насекомото от замръзване. Въпреки че е необходимо повече проучване в тази област, щурците показват способността да понасят замръзване с наличието на тези биохимикали.
Еволюция на диапаузата
Крикетите изпитват затруднения с оцеляването, ако периодите им на сън не се приведат в съответствие с настъпването на зимата, така че естественият подбор затруднява радикалното отклонение и насърчава следващите поколения, чиито ритми съответстват на околната среда. В умерен климат, където продължителността и тежестта на сезоните варира в широки граници в широк диапазон, спецификацията се появява по силата на кога и колко дълго щурците са засегнати от сезонните промени. Сравними популации на крикет в по-топъл, тропически климат не проявяват тази тенденция към спецификация, тъй като няма зима, която да предизвика различия в ритмите на развитие.
Идеални условия
Нестабилните температури могат да пречат на периода на сън на щурците. Внезапна, но кратка размразяване може да предизвика сънливи щурци, но е малко вероятно да преживеят рефриза. Докато някои видове оцеляват, като са замразени в твърдо състояние и се появяват от диапауза невредими през пролетта, други намират оцеляването по-лесно, като спят в защитено микро-местообитание. Периодът на престой, прекаран под земята или вътре в дървения материал от трупи, може да осигури буфер срещу температурни колебания и да гарантира, че диапаузата продължава до пролетта.