Čo je to diapause?

Diapause je obdobie pozastaveného alebo zastaveného vývoja počas životného cyklu hmyzu. Hmyzová infúzia je zvyčajne vyvolaná prostredím, ako sú zmeny denného svetla, teploty alebo dostupnosti potravín. Diapause sa môže vyskytnúť v ktoromkoľvek štádiu životného cyklu - embryonálnom, larválnom, pupalskom alebo dospelom - v závislosti od druhu hmyzu.

Hmyz obývajú všetky kontinenty na Zemi, od zamrznutej Antarktídy až po drsné trópy. Žijú na vrcholkoch hôr, na púšťach a dokonca aj v oceánoch. oni prežiť mrazivé zimy a letné suchá. Mnoho hmyzu prežije takéto extrémne podmienky prostredia diapauzou. Keď budú veci ťažké, urobí si prestávku.

Diapause je vopred určené obdobie pokoja, čo znamená, že je geneticky naprogramované a zahŕňa adaptívne fyziologické zmeny. Environmentálne narážky nie sú príčinou diapauzy, ale môžu kontrolovať začiatok a koniec diapauzy. Naopak, pokojové obdobie je obdobím spomaleného rozvoja, ktoré je vyvolané priamo podmienkami prostredia a ktoré končí, keď sa priaznivé podmienky vrátia.

Diapause môže byť záväzná alebo fakultatívna:

• Hmyz s povinná diapause podstúpi toto obdobie zastaveného vývoja vo vopred určenom bode svojho životného cyklu, bez ohľadu na podmienky prostredia. Diapause sa vyskytuje v každej generácii. Povinná pauza sa najčastejšie spája s hmyzom univoltín, čo znamená hmyz, ktorý má jednu generáciu ročne.
• Hmyz s fakultatívna diapause podstúpiť obdobie pozastaveného vývoja iba vtedy, ak si to podmienky vyžadujú prežitie. Fakultatívna diapauza sa vyskytuje u väčšiny hmyzu a je spojená s bivoltínom (dve generácie ročne) alebo multivoltínnym hmyzom (viac ako dve generácie za rok).

Niektoré hmyzy sa navyše podrobujú reprodukčná diapause, čo je pozastavenie reprodukčných funkcií u dospelého hmyzu. Najlepším príkladom reprodukčnej diapause je motýľ monarcha v Severnej Amerike. Generácia migrantov koncom leta a jesene prechádza do reprodukčného stavu v rámci prípravy na dlhú cestu do Mexika.

Diapause u hmyzu je vyvolaná alebo ukončená reakciou na podnety prostredia. Tieto podnety môžu zahŕňať zmeny v dĺžke denného svetla, teplote, kvalite a dostupnosti potravín, vlhkosti, pH a ďalších faktoroch. Žiadny pokyn nestanovuje iba začiatok alebo koniec diapauzy. Ich kombinovaný vplyv spolu s naprogramovanými genetickými faktormi riadi diapauzu.

• fotoperióda: Fotoperióda je striedanie fáz svetla a tmy za deň. Sezónne zmeny fotoperiódy (napr. Kratšie dni, keď sa blížia zimy) narážajú na začiatok alebo koniec diapause u mnohých druhov hmyzu. Fotoperioda je najdôležitejšia.
• teplota: Spolu s fotoperiódou môžu zmeny teploty (ako napríklad extrémne chladné kúzlo) ovplyvniť začiatok alebo koniec diapauzy. Tepelná perióda, striedajúce sa fázy chladnejšej a teplejšej teploty, tiež ovplyvňuje diapauzu. Niektorý hmyz vyžaduje na ukončenie diapauzálnej fázy špecifické tepelné narážky. Napríklad húsenica medveďa musí vydržať obdobie chladenia, aby sa spustil koniec diapauzy a pokračovanie životného cyklu.
• jedlo: Po skončení vegetačného obdobia môže klesajúca kvalita ich potravinových zdrojov pomôcť pri spustení fázy diapauzy u hmyzu. Napríklad, keď zemiakové rastliny a ostatní hostitelia zhnednú a vysušia, dospelí chrobákovia z Colorado vstúpia do stavu diapauzy.

• Capinera, John L., (ed.) Encyklopédia entomológie. 2. vydanie, Springer, 2008, New York.
• Gilbert, Scott F. Vývojová biológia. 10. vydanie, Sinauer Associates, 2013, Oxford, UK.
• Gullan, P.J. a Cranston, P.S. Hmyz: prehľad entomológie. Wiley, 2004, Hoboken, N.J.
• Johnson, Norman F. a Triplehorn, Charles A. Úvod do štúdia hmyzu od Bororora a DeLonga. 7. vydanie, Thomson Brooks / Cole, 2005, Belmont, Kalifornia.
• Khanna, D.R. Biology of Arthropoda. Discovery Publishing, 2004, Naí Dillí.