science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe gaan krekels in een winterslaapstand wanneer het koud is?

Dieren overwinteren door hun metabolische snelheid te verlagen om minder energie te verbruiken tijdens seizoensgebonden periodes van voedselschaarste en extreem koud weer. Sommige dieren, waaronder krekels en veel andere ongewervelden, gaan eigenlijk verder door het ingaan van volledige rustperiode. In het proces genaamd diapause, stopt elke cel in het lichaam van een krekel en groeit de krekel in een toestand van uitgestelde animatie. Door zijn eigen biologische processen volledig af te sluiten, kunnen diapause dieren extreme kou overleven zonder voedsel of water en sommige overleven zelfs te worden bevroren.

Milieu-invloeden

Diapause wordt veroorzaakt door de veranderingen in het milieu die aan de winter voorafgaan. Naarmate de zomer vordert en de herfst dichterbij komt, veroorzaken de kortere perioden van daglicht fysiologische veranderingen die het dier voorbereiden op diapause. Koelere temperaturen kunnen deze veranderingen ook activeren. Onredelijk warme temperaturen kunnen bij sommige soorten de diapauze vertragen of voorkomen. Daarom is het niet ongewoon dat krekels de hele winter in een kelder blijven.

Levens- en leefstadia

Veel insecten met een levenscyclus van één jaar hebben een verplichte diapause-periode en gaan hun slaaptoestand in tijdens de juiste levensfase, ongeacht de temperatuur of het beschikbare daglicht. De meest gebruikelijke overwinteringsfase voor krekels is de eierfase. Tachtig procent van de krekeltjes overwintert als eieren, terwijl slechts ongeveer 15 procent overwintert als nimfen en een klein handjevol soorten diapause als volwassenen.

Krekels met een levenscyclus van twee jaar verschillen in die zin dat ze tijdens twee verschillende diapauze binnenkomen fasen. Welke twee stadia in de rustperiode komen, verschilt tussen cricket-soorten. Krekels op de Britse eilanden overwinteren bijvoorbeeld tijdens hun ei- en nimfenfase, terwijl een soort in het noorden van Japan eerst overwintert als een nimf en vervolgens als een volwassene voorafgaand aan de voortplanting.

Evolutie van Diapause

Krekels hebben moeite om te overleven als hun rustperioden niet aansluiten bij het begin van de winter, dus natuurlijke selectie belemmert radicale afwijkingen en moedigt opeenvolgende generaties aan waarvan de ritmes zich aanpassen aan de omgeving. In gematigde klimaten, waar de lengte en de ernst van de seizoenen sterk varieert over een aantal breedtegraden, vindt speciatie plaats op grond van wanneer en hoe lang krekels worden beïnvloed door seizoensverandering. Vergelijkbare cricketpopulaties in warmere, tropische klimaten vertonen deze neiging tot soortvorming niet, omdat er geen winter is om divergentie in ontwikkelingsritmen te veroorzaken.

Ideale omstandigheden

Onstabiele temperaturen kunnen interfereren met sluimerende cricket periode. Een plotselinge maar korte dooi kan sluimerende krekels opwekken, maar het is onwaarschijnlijk dat ze een vrieskou overleven. Terwijl sommige soorten overleven in het bevroren vast zijn en ongeschonden uit de lente komen, vinden anderen het overleven gemakkelijker door in een beschutte microhabitat te slapen. Een slapende periode doorgebracht in de ondergrond of in het hout van boomstammen kan een buffer bieden tegen temperatuurschommelingen en ervoor zorgen dat diapause doorgaat tot de lente.