Co je diapause?

Diapause je období pozastaveného nebo zastaveného vývoje během životního cyklu hmyzu. Hmyzová diapauza je obvykle spouštěna podněty prostředí, jako jsou změny denního světla, teploty nebo dostupnosti potravy. Diapause se může objevit v kterékoli fázi životního cyklu - embryonální, larvální, pupal nebo dospělý - v závislosti na druhu hmyzu.

Hmyz žije na každém kontinentu na Zemi, od zamrzlého Antarktidy po drsné tropy. Žijí na vrcholcích hor, v pouštích a dokonce i v oceánech. Ony přežít mrazivé zimy a letní sucha. Mnoho hmyzů přežije takové extrémní podmínky prostředí pomocí diapause. Když se věci ztíží, přestanou.

Diapause je předem stanovené období klidu, což znamená, že je geneticky naprogramováno a zahrnuje adaptivní fyziologické změny. Environmentální podněty nejsou příčinou diapauzy, ale mohou kontrolovat, kdy diapause začíná a končí. Klid je naproti tomu obdobím zpomaleného vývoje, které je vyvoláno přímo podmínkami prostředí a které končí, když se příznivé podmínky vrátí.

Diapause může být povinná nebo fakultativní:

• Hmyz s povinná diapause podstoupí toto období zastaveného vývoje v předem určeném bodě svého životního cyklu, bez ohledu na podmínky prostředí. Diapause se vyskytuje v každé generaci. Povinná diapauza je nejčastěji spojována s univoltinským hmyzem, což znamená hmyz, který má jednu generaci ročně.
• Hmyz s fakultativní diapause podstoupit období pozastaveného vývoje, pouze pokud to podmínky vyžadují pro přežití. Fakultativní diapauza se vyskytuje u většiny hmyzu a je spojena s bivoltinem (dvě generace ročně) nebo s multivoltinovým hmyzem (více než dvě generace za rok).

Kromě toho podléhá některý hmyz reprodukční diapause, což je pozastavení reprodukčních funkcí u dospělého hmyzu. Nejlepší příklad reprodukční diapause je motýl monarchy v Severní Americe. generace migrantů na konci léta a na podzim přechází do stavu reprodukční diapauzy v přípravě na dlouhou cestu do Mexika.

Diapause u hmyzu je indukována nebo ukončena v reakci na podněty prostředí. Tyto narážky mohou zahrnovat změny délky denního světla, teploty, kvality a dostupnosti potravin, vlhkosti, pH a dalších faktorů. Žádný cue určuje pouze začátek nebo konec diapause. Jejich kombinovaný vliv spolu s naprogramovanými genetickými faktory řídí diapauzu.

• Fotoperioda: Fotoperioda je střídavé fáze světla a tmy za dne. Sezónní změny fotoperiody (například kratší dny, kdy se blíží zima) vedou mnoho hmyzu k začátku nebo konci diapause. Fotoperioda je nejdůležitější.
• Teplota: Spolu s fotoperiodou mohou změny teploty (například extrémní chladné kouzlo) ovlivnit začátek nebo konec diapauzy. Termopauza, střídání fází chladnější a teplejší teploty, také ovlivňuje diapauzu. Někteří hmyz vyžaduje specifické termální narážky pro ukončení fáze diapause. Například vlněný medvěd housenka musí vydržet období chlazení, aby se spustil konec diapause a pokračování životního cyklu.
• Jídlo: Na konci vegetačního období může snižující se kvalita jejich potravinových zdrojů pomoci vyvolat fázi diapauzy u hmyzích druhů. Když například bramborové rostliny a další hostitelé zhnědnou a uschnou, dospělí dospělí brouci bramborovití vstoupí do stavu diapauzy.

• Capinera, John L., (ed.) Encyklopedie entomologie. 2. vydání, Springer, 2008, New York.
• Gilbert, Scott F. Vývojová biologie. 10. vydání, Sinauer Associates, 2013, Oxford, Velká Británie.
• Gullan, P.J., a Cranston, P.S. Hmyz: přehled entomologie. Wiley, 2004, Hoboken, N.J.
• Johnson, Norman F. a Triplehorn, Charles A. Úvod do studia hmyzu Borrorem a DeLongem. 7. vydání, Thomson Brooks / Cole, 2005, Belmont, Kalifornie.
• Khanna, D.R. Biology of Arthropoda. Discovery Publishing, 2004, New Delhi.