เนื้อหา
- อิทธิพลของสิ่งแวดล้อม
- อายุขัยและช่วงชีวิต
- ความช่วยเหลือเกี่ยวกับฮอร์โมนและสารเคมี
- วิวัฒนาการของ Diapause
- เงื่อนไขในอุดมคติ
สัตว์จำศีลโดยชะลออัตราการเผาผลาญของพวกเขาเพื่อใช้พลังงานน้อยลงในช่วงเวลาของการขาดแคลนอาหารตามฤดูกาลและสภาพอากาศหนาวเย็นมาก สัตว์บางชนิดรวมถึงจิ้งหรีดและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ อีกมากมายจริง ๆ แล้วไปต่อโดยเข้าสู่การพักตัวที่สมบูรณ์ ในกระบวนการที่เรียกว่า diapause ทุกเซลล์ในร่างกายจิ้งหรีดจะหยุดการเจริญเติบโตและจิ้งหรีดจะเข้าสู่สถานะของภาพเคลื่อนไหวที่ถูกระงับ โดยการปิดกระบวนการทางชีวภาพของมันเองอย่างสมบูรณ์สัตว์ที่อยู่ในภาวะวิกฤติสามารถรอดชีวิตจากความหนาวเย็นสุดขีดโดยไม่มีอาหารหรือน้ำเลย
อิทธิพลของสิ่งแวดล้อม
Diapause ถูกกระตุ้นโดยการเปลี่ยนแปลงด้านสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นก่อนฤดูหนาว เมื่อฤดูร้อนลดลงและเข้าใกล้ช่วงเวลาที่สั้นลงของเวลากลางวันจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาซึ่งเตรียมสัตว์ไว้สำหรับ diapause อุณหภูมิที่เย็นกว่าอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ อุณหภูมิที่ไม่ร้อนอาจทำให้เกิดความล่าช้าหรือป้องกันการลดลงในบางชนิดซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมมันถึงไม่เคยได้ยินมาว่าจิ้งหรีดยังคงทำงานอยู่ในห้องใต้ดินตลอดฤดูหนาว ความอุดมสมบูรณ์และคุณภาพของอาหารที่มีอยู่มีแนวโน้มที่จะลดลงเมื่อฤดูหนาวเข้าใกล้ให้สัญญาณเพิ่มเติมสำหรับการกระตุ้น diapause ในจิ้งหรีด
อายุขัยและช่วงชีวิต
แมลงหลายชนิดที่มีวงจรชีวิตหนึ่งปีมีช่วงระยะเวลาการลดความรู้สึกแบบบังคับและจะเข้าสู่สถานะที่หยุดนิ่งในช่วงชีวิตที่เหมาะสมโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิหรือเวลากลางวัน ขั้นตอนการ overwintering ที่พบมากที่สุดสำหรับจิ้งหรีดคือระยะไข่ จิ้งหรีดแปดสิบเปอร์เซ็นต์เป็นไข่ในขณะที่เพียง 15 เปอร์เซ็นต์ในฤดูหนาวเช่นนางไม้และสัตว์เลื้อยคลานเล็ก ๆ น้อย ๆ ชนิดหนึ่งจะเข้าสู่วัยผู้ใหญ่เมื่อ diapause ผู้ใหญ่
จิ้งหรีดที่มีวงจรชีวิตสองปีจะมีความแตกต่างกันในการที่พวกเขาเข้าสู่ภาวะหยุดนิ่งในช่วงสองขั้นตอน ช่วงไหนที่เข้าสู่ช่วงพักตัวของจิ้งหรีดจะแตกต่างกันไป ยกตัวอย่างเช่นจิ้งหรีดในเกาะอังกฤษตกอยู่ในช่วงระยะไข่และผีสางเทวดาในขณะที่สายพันธุ์ในภาคเหนือของญี่ปุ่น overwinters ครั้งแรกในฐานะนางไม้แล้วเป็นผู้ใหญ่ก่อนที่จะมีการสืบพันธุ์
ความช่วยเหลือเกี่ยวกับฮอร์โมนและสารเคมี
การเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาที่ถูกกระตุ้นโดยตัวชี้นำสิ่งแวดล้อมถูกควบคุมโดยกิจกรรมของฮอร์โมน ต่อมไร้ท่อแมลงหลั่งฮอร์โมนเช่น ecdysone และฮอร์โมนเด็กที่ควบคุมการเจริญเติบโตของแมลงและการลอกคราบ การผลิตและการเลิกใช้สารคัดหลั่งเหล่านี้ช่วยในการพิจารณาว่าเมื่อใดและในขั้นตอนใดของการพัฒนา การควบคุมต่อมไร้ท่อ diapause นี้แตกต่างกันไปตามสายพันธุ์
แมลงบางชนิดสามารถอยู่รอดได้โดยการแช่แข็งด้วยวิธีทางชีวเคมีนั่นคือพวกมันสร้างสารป้องกันการแข็งตัวของตัวเอง การทนต่อการแช่แข็งหรือการหลีกเลี่ยงการแช่แข็งเป็นไปได้ด้วยความช่วยเหลือของโมเลกุล cryoprotectant น้ำตาลเช่นทรีฮาโลสและกรดอะมิโนเช่นโพรลีนภายในเนื้อเยื่อของแมลงและฮีโมลัม (เลือด) ทำหน้าที่ป้องกันแมลงจากการแช่แข็ง ในขณะที่การศึกษาเพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นในพื้นที่นี้จิ้งหรีดจะแสดงความสามารถในการทนต่อการแช่แข็งด้วยการปรากฏตัวของสารชีวเคมีเหล่านี้
วิวัฒนาการของ Diapause
จิ้งหรีดมีความยากลำบากในการอยู่รอดหากระยะเวลาอยู่เฉยของพวกเขาไม่สอดคล้องกับการเริ่มต้นของฤดูหนาวดังนั้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงเป็นอุปสรรคต่อการเบี่ยงเบนรุนแรงและกระตุ้นให้คนรุ่นต่อ ๆ ไปที่มีจังหวะสอดคล้องกับสภาพแวดล้อม ในสภาพอากาศที่อบอุ่นที่ความยาวและความรุนแรงของฤดูกาลแตกต่างกันอย่างกว้างขวางในช่วงละติจูด, speciation เกิดขึ้นโดยอาศัยอำนาจของจิ้งหรีดเมื่อไหร่และนานเท่าไหร่จะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล ประชากรคริกเก็ตที่เปรียบเทียบได้ในเขตอบอุ่นภูมิอากาศเขตร้อนจะไม่แสดงแนวโน้มนี้ต่อการเก็งกำไรเนื่องจากไม่มีฤดูหนาวที่จะทำให้เกิดความแตกต่างในจังหวะการพัฒนา
เงื่อนไขในอุดมคติ
อุณหภูมิที่ไม่เสถียรอาจรบกวนเวลาจิ้งหรีดเฉยๆ การละลายอย่างฉับพลัน แต่สั้น ๆ สามารถปลุกให้จิ้งหรีดอยู่เฉยๆ แต่พวกมันไม่น่าจะรอดชีวิตได้ ในขณะที่บางชนิดอยู่รอดถูกแช่แข็งและโผล่ออกมาจาก diapause ปราศจากอันตรายในฤดูใบไม้ผลิอื่น ๆ พบว่าการอยู่รอดได้ง่ายขึ้นโดยการอยู่เฉยๆในที่อยู่อาศัยขนาดเล็กที่กำบัง ระยะเวลาที่อยู่เฉยๆใช้เวลาใต้ดินหรือภายในไม้ซุงอาจให้บัฟเฟอร์กับความผันผวนของอุณหภูมิและให้แน่ใจว่า diapause ดำเนินต่อไปจนถึงฤดูใบไม้ผลิ