Diapause

diapause i insekter är en dynamisk process som består av flera distinkta faser. Medan diapause varierar avsevärt från en taxon av insekter till en annan, kan dessa faser karakteriseras av särskilda uppsättningar metaboliska processer och insektens lyhördhet för vissa miljöstimuli. Till exempel använder Sepsis cynipsea flugor främst temperatur för att bestämma när man ska komma in i diapausen. Diapause kan inträffa under något utvecklingsstadium hos leddjur, men varje art uppvisar diapause i specifika utvecklingsfaser. Minskad syreförbrukning är typisk liksom minskad rörelse och matning. I Polistes exclamans, en social geting, sägs bara drottningen kunna genomgå diapause.

jämförelse av diapause-perioderredigera

det känsliga steget är den period då stimulans måste uppstå för att utlösa diapause i organismen. Exempel på känsligt Stadium / diapause perioder i olika insekter:

Vetenskapligt namn vanligt namn känsligt Stadium Diapause
Diatraea grandiosella Sydvästlig majsborrare tidig larv sen larv
Sarcophaga crassipalpis Köttfluga tidig larv puppa
Sarkofaga argyrostoma Köttfluga mitten till sen larv puppa
Manduca sexta tobak hornworm sen embryonal (ägg) till 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 gräs mal mitten av larv mitten av larv
Cydia pomonella Codlingmoth tidigt till mitten av larv mitten av larv
Gynephora groenlandica arktisk ullbjörnmal mittlarv mittlarv
Cuterebra fontinella mus botfly mid larv puppa

Induktionedit

induktionsfasen sker vid ett genetiskt förutbestämt livsstadium och inträffar i god tid före miljöstress. Detta känsliga stadium kan inträffa inom den diapausing individens livstid eller i föregående generationer, särskilt i äggdiapause. Under denna fas reagerar insekter på externa signaler som kallas token stimuli, vilket utlöser övergången från direkta utvecklingsvägar till diapausvägar. Token stimuli kan bestå av förändringar i fotoperiod, termoperiod eller allelokemikalier från matväxter. Dessa stimuli är inte i sig gynnsamma eller ogynnsamma för utvecklingen, men de förebådar en förestående förändring av miljöförhållandena.

PreparationEdit

beredningsfasen följer vanligtvis induktionsfasen, även om insekter kan gå direkt från induktion till initiering utan en beredningsfas. Under denna fas ackumuleras insekter och lagrar molekyler som lipider, proteiner och kolhydrater. Dessa molekyler används för att upprätthålla insekten genom diapause och för att ge bränsle för utveckling efter diapause-uppsägning. Sammansättningen av nagelbandet kan förändras genom att ändra kolvätekompositionen och genom tillsats av lipider för att minska vattenförlusten, vilket gör organismen resistent mot uttorkning. Diapausing puparia av köttet flyga, Sarcophaga crassipalpis, öka mängden kutikulära kolväten foder puparium, effektivt minska förmågan hos vatten att korsa nagelbanden.

Initieringredigera

fotoperiod är den viktigaste stimulansen som initierar diapausen. Initieringsfasen börjar när morfologisk utveckling upphör. I vissa fall kan denna förändring vara mycket distinkt och kan innebära ruggning i ett specifikt diapausstadium eller åtföljas av färgförändring. Enzymatiska förändringar kan ske som förberedelse för kallhärdning. Till exempel har endast diapausing vuxna av brandbuggen, Pyrrhocoris apterus, det enzymatiska komplementet som gör att de kan ackumulera flervärda alkoholer, molekyler som hjälper till att sänka sina fryspunkter och därmed undvika frysning. Insekter kan också genomgå beteendeförändringar och börja samla, migrera eller söka efter lämpliga övervintringsplatser.

övervintrande monarkfjärilar i diapause-kluster på oyamelträd. Ett träd är helt täckt av fjärilar. Dessa fjärilar var belägna på ett bevarat utanför Angangueo, Michoac Actubbicn, Mexiko

under underhållsfasen upplever insekter minskad metabolism och utvecklingsstopp upprätthålls. Känslighet för vissa stimuli som verkar för att förhindra uppsägning av diapause, såsom fotoperiod och temperatur, ökas. I detta skede svarar insekter inte på förändringar i miljön som så småningom kommer att utlösa slutet på diapausen, men de blir mer känsliga för dessa stimuli när tiden fortskrider.

TerminationEdit

i insekter som genomgår obligatorisk diapause kan uppsägning ske spontant utan yttre stimuli. I fakultativa diapausers måste token stimuli inträffa för att avsluta diapause. Dessa stimuli kan inkludera kylning, frysning eller kontakt med vatten, beroende på de miljöförhållanden som undviks. Dessa stimuli är viktiga för att förhindra att insekten slutar diapause för tidigt, till exempel som svar på varmt väder i slutet av hösten. I Ediths checkerspot-fjäril måste individer få tillräckligt med solljus för att avsluta diapause-scenen och bli en fullvuxen fjäril. Uppsägning kan ske på höjden av ogynnsamma förhållanden, till exempel mitt på vintern. Med tiden minskar djupet av diapause långsamt tills direkt utveckling kan återupptas, om förhållandena är gynnsamma.

post-diapause quiescenceEdit

Diapause slutar ofta före slutet av ogynnsamma förhållanden och följs av ett tillstånd av lugn från vilket insekten kan väcka och börja direkt utveckling, om förhållandena förändras för att bli mer gynnsamma. Detta gör att insekten kan fortsätta att motstå svåra förhållanden samtidigt som den är redo att dra nytta av goda förhållanden så snart som möjligt.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.