Насекомые не впадают в спячку, как медведи, но они замедляют свои метаболические процессы, когда наступают холода. Узнайте больше об этом.
Когда в Европе наступают низкие температуры и возникают пики холода (ниже 0 °C), многие из нас задаются вопросом, что происходит с простейшими живыми существами на эволюционном уровне. Легко представить себе медведя в его берлоге или птицу, прижавшуюся к ветке, чтобы согреться, но как насчет насекомых? Они впадают в спячку?
Хотя эти беспозвоночные не впадают в такое радикальное состояние покоя, как спячка, у них есть некоторые методы, характерные для их группы, чтобы выжить в самых суровых условиях. Не прекращайте читать, потому что здесь мы расскажем вам все по теме.
Насекомые и температура
Обычно утверждается, что беспозвоночные в целом являются экзотермическими животными. Это означает, что они не производят достаточно внутреннего тепла на метаболическом уровне для поддержания постоянной температуры, поэтому им требуется от окружающей среды, чтобы согреться. То же самое в некоторой степени относится к рыбам, амфибиям и рептилиям.
Несмотря на такое обобщение, следует отметить, что в последние десятилетия у насекомых обнаружено много эпизодов терморегуляции. Например, некоторые навозные жуки (Coleoptera) способны увеличивать скорость, с которой они толкают комок помета, когда температура их грудной клетки повышается, чтобы сохранить внутреннее тепло и быть более активными.
Нечто подобное происходит с различными видами мотыльков, которые во время полетанаправляют часть своей гемолимфы из грудной клетки в брюшко для рассеивания избыточного тепла, накопленного движением мышц. Таким образом, брюшная область выполняет функцию своеобразного радиатора, позволяющего насекомому не погибнуть от теплового удара.
Эти примеры показывают нам, что многие насекомые являются экзотермными, но другие также проявляют определенную гетеротермность, или, что то же самое, своевременно терморегулируют. Как бы то ни было, они оказываются во власти окружающей среды, когда температура падает до суровых пределов.
Некоторые насекомые способны выделять или рассеивать тепло по желанию в определенное время, но это не то, что поддерживается на протяжении всего их жизненного цикла.
Впадают ли насекомые в спячку в холодное время?
Насекомые как таковые не впадают в спячку,так как этот процесс происходит только у эндотермических или теплокровных животных (таких как медведи и кошки). Снижение скорости метаболизма у беспозвоночных известно как диапауза, а то же явление у земноводных и рептилий называется брумацией.
Диапауза - это период летаргии или покоя, состоящий из спонтанного прерывания развития некоторых беспозвоночных, который характеризуется заметным снижением метаболической активности. Он характерен для насекомых и паукообразных, хотя некоторые моллюски и ракообразные также испытывают его при похолодании.
У насекомыхразличные гормоны модулируют процесс диапаузы: ювенильный гормон (ЮГ), гормон диапаузы (ГД) и проторакитрофический гормон (ГПТТ) являются более важными. Это последнее гормональное соединение отвечает за стимуляцию секреции экдистероидов, участвующих в линьке и росте. Диапауза обусловлена отсутствием синтеза ГПТТ.
Помимо своей нейроэндокринологии, следует отметить, что существует 2 типа диапаузы:
- Вынужденная диапауза: Насекомые, проявляющие эту модальность, проходят период диапаузы независимо от условий окружающей среды. Обычно это связано с беспозвоночными, которые производят одно поколение в год.
- Факультативная диапауза: Насекомые, у которых она присутствует, снижают свой метаболизм только при столкновении с определенными раздражителями. Обычно это связано с беспозвоночными, которые дают 2 или более поколений в год.
Диапауза у взрослых насекомых также связана с недостатком ювенильного гормона (ЮГ), а у личинок - с его наличием.
Фазы диапаузы у насекомых
Различные триггеры окружающей среды способствуют наступлению диапаузы у беспозвоночных. Падение температуры является наиболее очевидным фактором, но этому также способствуют уменьшение дневной освещенности (фотопериод) и другие явления. Это фазы, в которых происходит процесс:
- Индукция: индукция диапаузы происходит в заранее определенное время и обнаруживается в генах вида. Эта фаза происходит задолго до появления триггеров окружающей среды.
- Подготовка: Не все насекомые проходят этот этап. В эти моменты беспозвоночные обильно едят, чтобы в их организме накапливались белки, углеводы и липиды.
- Инициация: период инициации обусловлен уменьшенным фотопериодом, то есть меньшим количеством часов окружающего света в день. Это включает в себя множество поведенческих изменений, таких как миграция или поиск безопасных мест для проживания в долгосрочной перспективе.
- Техническое обслуживание: - самая длинная и известная фаза всего процесса. У насекомых низкий уровень метаболизма, они не питаются, не двигаются и не размножаются.
- Терминация: У насекомых с облигатной диапаузой терминация происходит спонтанно. С другой стороны, факультативы пробуждаются определенными раздражителями (такими как контакт с водой или более высокая температура).
Продолжительность диапаузы варьируется в зависимости от вида насекомого и региона, в котором оно обитает. Во всяком случае, в районах с умеренным климатомэтот процесс обычно совпадает с наиболее холодными зимними месяцами (с октября-ноября по февраль-март).
Все ли насекомые подвергаются диапаузе?
Ни одно насекомое не впадает в спячку как таковое,но и не все впадают в диапаузу. Например, бабочка монарх (Danaus plexippus), эндемик Северной Америки, мигрирует на юг в падать. Другими чешуекрылыми, которые используют аналогичные стратегии, являются сфинкс колибри (Macroglossum stellatarum), красный адмирал (Vanessa atalanta) и белка-чертополох (Vanessa cardui)..
С другой стороны, некоторые взрослые насекомые сразу погибают осенью, оставляя яйца развиваться, чтобы вылупиться, как только температура начнет повышаться. Прекрасным примером этой стратегии является обыкновенный европейский богомол (Mantis religiosa), поскольку самка этого вида редко достигает более года жизни.
Не все насекомые прибегают к диапаузе. Некоторые мигрируют, а другие умирают, когда приходят холода.
Насекомые не впадают в спячку как таковую, хотя они могут входить в период диапаузы, чтобы сохранить свою целостность, если этого требует их жизненный цикл. Этот процесс может быть принудительным или необязательным и зависит в некоторой степени от условий окружающей среды, особенно от фотопериода.