Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Hoe sprinkhanen van kleur veranderen in verschillende omgevingen

Woestijnsprinkhanen (Schistocerca gregaria) bezitten het opmerkelijke vermogen om kleurveranderingen of fasepolyfenisme te vertonen, waarbij ze overgaan tussen een eenzame, groene toestand en een gezellige, gele of zwarte vorm als reactie op omgevings- en sociale factoren. Deze aanpassing speelt een cruciale rol in hun overleving en gedrag. Hier ziet u hoe sprinkhanen van kleur veranderen in verschillende omgevingen:

1. Eenzame fase:

In populaties met een lage dichtheid vertonen sprinkhanen een eenzame fase die wordt gekenmerkt door groene kleur met contrasterende zwarte en gele markeringen. Deze groene camouflage zorgt ervoor dat ze opgaan in de omringende vegetatie, waardoor ze bescherming bieden tegen roofdieren en efficiënt foerageren mogelijk maken. Groene sprinkhanen zijn minder actief en hebben een lagere reproductiesnelheid.

2. Overgang naar de groepsfase:

Wanneer sprinkhanenpopulaties dicht worden als gevolg van gunstige omstandigheden, veroorzaken sociale interacties en omgevingsfactoren de overgang van de eenzame fase naar de groepsfase. Deze verandering wordt gemedieerd door hormonale en neurochemische verschuivingen in de lichamen van de sprinkhanen.

3. Kleurveranderingen in de kuddefase:

Tijdens de gezellige fase ondergaan sprinkhanen aanzienlijke kleurveranderingen. Ze kunnen transformeren van groen naar geel of zelfs zwart, afhankelijk van hun fysiologische toestand en habitat. De gele kleur komt het meest voor en wordt geassocieerd met verhoogde activiteit en groepsgedrag. Bij oudere, gezellige sprinkhanen wordt vaak een zwarte verkleuring waargenomen.

4. Fysiologische mechanismen:

De kleurverandering bij sprinkhanen wordt veroorzaakt door veranderingen in pigmentconcentraties, met name carotenoïden en melanine. In de solitaire fase domineren groene pigmenten vanwege het hoge gehalte aan carotenoïden en het lagere melaninegehalte. Tijdens de overgang naar de groepsfase neemt het melaninegehalte toe, wat resulteert in de gele en zwarte verkleuring. Deze pigmentveranderingen worden gecontroleerd door genetische en omgevingsfactoren.

5. Effecten op gedrag:

De kleurverandering bij sprinkhanen hangt nauw samen met gedragsveranderingen. Sprinkhanen vertonen verhoogde activiteit, verhoogde sociale interacties en gecoördineerde bewegingen. Ze vormen dichte zwermen die gewassen en vegetatie kunnen verwoesten, wat tot aanzienlijke economische verliezen kan leiden.

6. Rol van dichtheidsafhankelijke factoren:

De overgang naar de groepsfase en de daarmee samenhangende kleurveranderingen worden beïnvloed door verschillende dichtheidsafhankelijke factoren, waaronder overbevolking, concurrentie om hulpbronnen, tactiele interacties en chemische signalen die vrijkomen door sprinkhanen. Deze factoren veroorzaken gezamenlijk fysiologische veranderingen die de kleurtransformatie aansturen.

7. Omgevingsfactoren:

Omgevingsfactoren zoals temperatuur, vochtigheid, regenval en voedselbeschikbaarheid kunnen ook de kleurveranderingen bij sprinkhanen beïnvloeden. Hoge temperaturen en lage luchtvochtigheid bevorderen bijvoorbeeld de overgang naar de gezellige fase, terwijl voldoende voedselbronnen en gematigde temperaturen de eenzame fase bevorderen.

Samenvattend:sprinkhanen wisselen van kleur in verschillende omgevingen via een opmerkelijk proces van fasepolyfenisme. Het vermogen om over te schakelen tussen solitaire en groepsfasen, samen met de daarmee gepaard gaande kleurveranderingen, stelt hen in staat zich aan te passen aan wisselende omgevingsomstandigheden en hun overlevingsstrategieën te optimaliseren, waardoor ze formidabele plagen worden met het potentieel voor verwoestende gevolgen voor de landbouw.