Inhoud
- Invloed op het milieu
- Levensduur en levensfasen
- Hormonale en chemische assistentie
- Evolutie van Diapause
- Ideale omstandigheden
Dieren overwinteren door hun metabolische snelheid te vertragen om minder energie te verbruiken tijdens seizoensperioden van voedselschaarste en extreem koud weer. Sommige dieren, waaronder krekels en vele andere ongewervelde dieren, gaan zelfs verder door volledige rusttoestand in te gaan. In het proces dat diapauze wordt genoemd, stopt elke cel in een krekelslichaam en komt de cricket in een staat van opgeschorte animatie. Door de eigen biologische processen volledig af te sluiten, kunnen dieren in diapauze extreme kou overleven zonder voedsel of water, en sommige overleven zelfs ingevroren.
Invloed op het milieu
Diapauze wordt veroorzaakt door de veranderingen in het milieu die aan de winter voorafgaan. Terwijl de zomer afneemt en de herfst nadert, veroorzaken de kortere perioden van daglicht fysiologische veranderingen die het dier voorbereiden op diapauze. Koelere temperaturen kunnen deze veranderingen ook veroorzaken. Onredelijk warme temperaturen kunnen bij sommige soorten de diapauze vertragen of voorkomen, daarom is het niet ongebruikelijk dat krekels de hele winter in een kelder actief blijven. De overvloed en kwaliteit van beschikbaar voedsel neigt af te nemen naarmate de winter nadert, wat verdere signalen geeft voor diapauze activering bij krekels.
Levensduur en levensfasen
Veel insecten met een levenscyclus van één jaar hebben een verplichte diapauze en zullen hun slapende toestand bereiken tijdens de juiste levensfase, ongeacht de temperatuur of het beschikbare daglicht. De meest voorkomende overwinteringsfase voor krekels is de eifase. Tachtig procent van de krekels overwintert als eieren, terwijl slechts ongeveer 15 procent overwintert als nimfen en een klein handvol soorten in diapauze komen als volwassenen.
Krekels met een levenscyclus van twee jaar verschillen in die zin dat ze tijdens twee verschillende fasen in diapauze komen. Welke twee fasen in de rustperiode komen, varieert tussen cricketsoorten. Bijvoorbeeld, krekels op de Britse eilanden overwinteren tijdens hun ei- en nimffase, terwijl een soort in Noord-Japan eerst overwint als een nimf en vervolgens als een volwassene voorafgaand aan de voortplanting.
Hormonale en chemische assistentie
De fysiologische veranderingen veroorzaakt door signalen uit de omgeving worden gereguleerd door hormonale activiteit. Endocriene klieren van insecten scheiden hormonen zoals ecdyson en juveniel hormoon af die de groei en rui van insecten reguleren. De productie en beëindiging van deze afscheidingen helpen bepalen wanneer en in welk ontwikkelingsstadium de cricket in diapauze komt. Deze endocriene controle van diapauze varieert per soort.
Sommige insecten overleven vriestemperaturen door biochemische middelen, dat wil zeggen, ze creëren hun eigen antivriesmiddel. Vorsttolerantie of bevriezen is mogelijk met behulp van cryobeschermende moleculen. Suikers, zoals trehalose en aminozuren, zoals proline, in het insectenweefsel en hemolymfe (bloed) werken om het insect tegen bevriezing te beschermen. Hoewel meer onderzoek op dit gebied nodig is, vertonen krekels het vermogen om bevriezing te tolereren met de aanwezigheid van deze biochemicaliën.
Evolutie van Diapause
Krekels hebben moeite om te overleven als hun slapende periodes niet in lijn zijn met het begin van de winter, dus natuurlijke selectie belemmert radicale afwijking en moedigt opeenvolgende generaties aan waarvan de ritmes zich aanpassen aan de omgeving. In gematigde klimaten, waar de lengte en de ernst van de seizoenen sterk variëren over een reeks breedtegraden, vindt speciatie plaats op grond van wanneer en hoe lang krekels worden beïnvloed door seizoensverandering. Vergelijkbare cricketpopulaties in warmere, tropische klimaten vertonen deze neiging tot soortvorming niet, omdat er geen winter is die divergentie in ontwikkelingsritmes veroorzaakt.
Ideale omstandigheden
Onstabiele temperaturen kunnen een slapende periode van krekels verstoren. Een plotselinge maar korte dooi kan slapende krekels opwekken, maar het is onwaarschijnlijk dat ze een vriesje overleven. Terwijl sommige soorten overleven als bevroren in vaste toestand en ongeschonden uit de diapauze komen in het voorjaar, vinden anderen overleving gemakkelijker door in een beschutte micro-habitat te slapen. Een slapende periode die ondergronds of in het hout van houtblokken wordt doorgebracht, kan een buffer bieden tegen temperatuurschommelingen en ervoor zorgen dat de diapauze doorgaat tot de lente.