Diapaussi

diapaussi on hyönteisissä dynaaminen prosessi, joka koostuu useista eri vaiheista. Vaikka diapause vaihtelee huomattavasti hyönteisten taksonista toiseen, näitä vaiheita voidaan luonnehtia erityisillä aineenvaihduntaprosessien sarjoilla ja hyönteisen reagointikyvyllä tiettyihin ympäristön ärsykkeisiin. Esimerkiksi Sepsis cynipsea kärpäset ensisijaisesti käyttää lämpötilaa määrittää, milloin tulee diapause. Diapaussi voi esiintyä missä tahansa kehitysvaiheessa niveljalkaisilla, mutta jokaisella lajilla esiintyy diapaussi tietyissä kehitysvaiheissa. Vähentynyt hapenkulutus on tyypillistä samoin kuin vähentynyt liikkuminen ja ruokinta. Polistes exclamansissa, joka on sosiaalinen ampiainen, vain kuningattaren sanotaan pystyvän käymään läpi diapaussin.

Diapaussi-jaksojen Vertailu

herkkä vaihe on ajanjakso, jolloin ärsykkeen on tapahduttava diapaussin laukaisemiseksi eliössä. Esimerkkejä herkistä vaiheista / diapaussijaksoista eri hyönteisissä:

tieteellinen nimi yleisnimi herkkä vaihe Diapaussi
Diatraea grandiosella Lounaissarvikuono varhaistoukka myöhäistoukka
Sarcophaga crassipalpis Lihakärpänen varhaistoukka kotelo
Sarkofagan argyrostoma Lihakärpänen keski-tai myöhäistoukka pupa
Manduca sexta Tupakansarvimato myöhäinen alkio (munasolu) late larval pupa
Leptinotarsa decemlineata Colorado potato beetle early adult late adult
Bombyx mori Silkworm late embryonic (egg) to early larval embryonic
Lymantria dispar Gypsy moth late embryonic late embryonic
Danaus plexippus Monarch butterfly early adulthood adulthood
Acronicta rumicis Knott heinätoukka keskitoukka keskitoukka
Cydia pomonella Codling moth early to mid toukka mid toukka
Gynaephora groenlandica Villakarhukotka keskitoukka keskitoukka
Cuterebra fontinella Hiirenkorento keskimmäinen toukka pupa

Induktiomedit

induktiovaihe tapahtuu geneettisesti ennalta määrätyssä elämänvaiheessa ja tapahtuu hyvissä ajoin ennen ympäristökuormitus. Tämä herkkä vaihe voi tapahtua diapaussin yksilön elinaikana tai edeltävien sukupolvien aikana, erityisesti muna-diapaussin kohdalla. Tämän vaiheen aikana hyönteiset reagoivat ulkoisiin vihjeisiin, joita kutsutaan token-ärsykkeiksi, jotka käynnistävät siirtymisen suorista kehitysväylistä diapause-reitteihin. Nimelliset ärsykkeet voivat koostua ravintokasvien fotoperiodin, termoperiodin tai allelokemikaalien muutoksista. Nämä kannustimet eivät sinänsä ole kehityksen kannalta suotuisia tai epäsuotuisia, mutta ne ennakoivat lähestyvää muutosta ympäristöoloissa.

PreparationEdit

valmistusvaihe seuraa yleensä induktiovaihetta, joskin hyönteiset voivat siirtyä suoraan induktiovaiheesta aloitukseen ilman valmistusvaihetta. Tämän vaiheen aikana hyönteiset kerääntyvät ja varastoivat molekyylejä, kuten lipidejä, proteiineja ja hiilihydraatteja. Näitä molekyylejä käytetään ylläpitämään hyönteistä koko diapaussin ajan ja tarjoamaan polttoainetta diapaussin päättymisen jälkeiseen kehitykseen. Kynsinauhan koostumusta voidaan muuttaa muuttamalla hiilivetykoostumusta ja lisäämällä lipidejä veden menetyksen vähentämiseksi, jolloin organismi kestää kuivumista. Diapausing puparia lihan lentää, Sarcophaga crassipalpis, lisätä cuticular hiilivetyjen vuori puparium, tehokkaasti vähentää veden kykyä ylittää kynsinauhoja.

Initiaatiomedit

Valoperiodi on tärkein diapaussia aloittava ärsyke. Aloitusvaihe alkaa, kun morfologinen kehitys lakkaa. Joissakin tapauksissa tämä muutos voi olla hyvin erillinen ja siihen voi liittyä muotoutuminen tiettyyn diapaussivaiheeseen tai siihen voi liittyä värimuutoksia. Entsymaattisia muutoksia voi tapahtua valmisteltaessa kylmää kovettumista. Esimerkiksi vain tulivirheen, Pyrrhocoris apteruksen, diapausing-aikuisilla on entsymaattinen komplementti, jonka avulla ne voivat kerätä monihydrisiä alkoholeja, molekyylejä, jotka auttavat alentamaan jäätymispisteitään ja siten välttämään jäätymistä. Hyönteisten käytös voi myös muuttua ja alkaa kerääntyä, siirtyä tai etsiä sopivia talvehtimispaikkoja.

talvehtivat monarkkiperhoset diapaussissa keskittyen oyamelin puihin. Yksi puu on kokonaan perhosten peitossa. Nämä perhoset sijaitsivat luonnonsuojelualueella Angangueon ulkopuolella Michoacánissa Meksikossa.

ylläpito

ylläpitovaiheen aikana hyönteisten aineenvaihdunta hidastuu ja kehityshäiriöt pysyvät ennallaan. Herkkyys tietyille ärsykkeille, jotka estävät diapaussin päättymisen, kuten valoperiodille ja lämpötilalle, lisääntyy. Tässä vaiheessa hyönteiset eivät reagoi ympäristön muutoksiin, jotka lopulta laukaisevat diapaussin päättymisen, mutta ne muuttuvat herkemmiksi näille ärsykkeille ajan edetessä.

TerminationEdit

hyönteisillä, jotka joutuvat pakollisen diapaussin läpi, terminaatio voi tapahtua spontaanisti ilman ulkoisia ärsykkeitä. Fakultatiivisissa diapauseereissa täytyy esiintyä nimellisiä ärsykkeitä diapaussin lopettamiseksi. Näitä ärsykkeitä voivat olla jäähdytys, jäätyminen tai veden kanssa kosketuksiin joutuminen, riippuen ympäristöolosuhteista, joita vältetään. Nämä ärsykkeet ovat tärkeitä estämään hyönteistä lopettamasta diapaussia liian aikaisin, esimerkiksi myöhäissyksyn lämpimän sään vuoksi. Edithin ruutupilkkuperhosessa yksilöiden on saatava riittävästi auringonvaloa, jotta diapaussi-vaihe voidaan lopettaa ja niistä tulee täysikasvuinen perhonen. Lopettaminen voi tapahtua epäsuotuisissa olosuhteissa, kuten keskellä talvea. Ajan myötä diapaussin syvyys laskee hitaasti, kunnes suora kehitys voi jatkua, jos olosuhteet ovat suotuisat.

Post-diapause quiesceedit

Diapause päättyy usein ennen epäsuotuisten olosuhteiden päättymistä, ja sitä seuraa lepotila, josta hyönteinen voi herätä ja aloittaa suoran kehityksen, jos olosuhteet muuttuvat suotuisammiksi. Tämä mahdollistaa sen, että hyönteinen kestää edelleen ankaria olosuhteita ja on samalla valmis hyödyntämään hyviä olosuhteita mahdollisimman pian.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.