Kas ir diapauze?

Diapauze ir apturētas vai apstādinātas attīstības periods kukaiņu dzīves cikla laikā. Kukaiņu diapazonu parasti izraisa vides norādes, piemēram, izmaiņas dienasgaismā, temperatūrā vai pārtikas pieejamībā. Diapauze atkarībā no kukaiņu sugas var notikt jebkurā dzīves cikla posmā - embrionāli, kāpuri, zīlītes vai pieaugušie.

Kukaiņi apdzīvo katru Zemes kontinentu, sākot no sasalušās Antarktikas un beidzot ar balzāmu tropiem. Viņi dzīvo kalnu virsotnēs, tuksnešos un pat okeānos. Viņi pārdzīvot aukstās ziemas un vasaras sausums. Daudzi kukaiņi izdzīvot šādos ārkārtējos vides apstākļos, izmantojot diapause. Kad viss kļūst sarežģīti, viņi paņem pārtraukumu.

Diapauze ir iepriekš noteikts miega režīma periods, kas nozīmē, ka tā ir ģenētiski ieprogrammēta un ietver adaptīvas fizioloģiskas izmaiņas. Vides norādes nav diapazona cēlonis, taču tās var kontrolēt, kad diapause sākas un beidzas. Miega režīms turpretī ir palēninātas attīstības periods, ko tieši ietekmē vides apstākļi un kas beidzas, kad labvēlīgi apstākļi atgriežas.

Diapauze var būt obligāta vai fakultatīva:

• Kukaiņi ar obligāti diapause tiks pakļauti šai apcietinātās attīstības periodam viņu dzīves cikla iepriekš noteiktā brīdī neatkarīgi no vides apstākļiem. Diapauze notiek katrā paaudzē. Obligātā diapause visbiežāk tiek saistīta ar univoltine kukaiņiem, kas nozīmē kukaiņus, kuriem gadā ir viena paaudze.
• Kukaiņi ar fakultatīva diapause apturētas attīstības periodu tikai tad, ja apstākļi to prasa izdzīvošanai. Fakultatīvā diapause ir sastopama lielākajā daļā kukaiņu un ir saistīta ar bivoltīnu (divas paaudzes gadā) vai multivoltīna kukaiņiem (vairāk nekā divas paaudzes gadā).

Turklāt daži kukaiņi tiek pakļauti reproduktīvā diapause, kas ir reproduktīvo funkciju apturēšana pieaugušiem kukaiņiem. Labākais reproduktīvās diapause piemērs ir monarhs tauriņš Ziemeļamerikā. Migrantu paaudze vasaras beigās un rudenī nonāk reproduktīvā diapazona stāvoklī gatavojoties ilgajam ceļojumam uz Meksiku.

Diapauze kukaiņiem tiek ierosināta vai pārtraukta, reaģējot uz vides norādēm. Šīs norādes var ietvert dienasgaismas ilguma, temperatūras, pārtikas kvalitātes un pieejamības, mitruma, pH un citu faktoru izmaiņas. Neviena bižele ne tikai nosaka diapause sākumu vai beigas. Viņu kopējā ietekme kopā ar ieprogrammētiem ģenētiskajiem faktoriem kontrolē diapause.

• Fotoperiods: Fotoperiods ir mainīgas gaismas un tumšās dienas fāzes. Fotoperioda sezonālās izmaiņas (piemēram, īsākas dienas, tuvojoties ziemai) daudziem kukaiņiem norāda uz diapazona sākumu vai beigām. Fotoperiods ir vissvarīgākais.
• Temperatūra: Kopā ar fotoperiodu temperatūras izmaiņas (piemēram, ārkārtīgi auksts laiks) var ietekmēt diapazona sākumu vai beigas. Termoperiods, mainīgas vēsākas un siltākas temperatūras fāzes, arī ietekmē diapazonu. Dažiem kukaiņiem ir nepieciešami īpaši termiski norādījumi, lai pārtrauktu diapausa fāzi. Piemēram, vilkainais lācis kāpurs jāiztur atdzesēšanas periods, lai izraisītu diapazona beigas un dzīves cikla turpināšanu.
• Ēdiens: Beidzoties augšanas sezonai, to barības avotu pasliktināšanās var palīdzēt kukaiņu sugās izraisīt diapausa fāzi. Tā kā kartupeļu augi un citi saimnieki kļūst brūni un sausi, piemēram, Kolorado kartupeļu vaboles pieaugušie nonāk diapazona stāvoklī.

• Kapinera, Džons L., (red.) Entomoloģijas enciklopēdija. 2. izdevums, Springer, 2008, Ņujorka.
• Gilberts, Skots F. Attīstības bioloģija. 10. izdevums, Sinauer Associates, 2013, Oksforda, Lielbritānija.
• Gullans, P.J., un Cranston, P.S. Kukaiņi: Entomoloģijas izklāsts. Vileijs, 2004. gads, Hobokens, N. Dž.
• Džonsons, Normens F. un Triplehorns, Čārlzs A. Šausmas un DeLonga ievads kukaiņu izpētē. 7. izdevums, Thomson Brooks / Cole, 2005, Belmont, Calif.
• Hanna, D.R. Artropodas bioloģija. Discovery Publishing, 2004. gads, Deli.