Contenuto
- Influenza ambientale
- Durata della vita e fasi della vita
- Assistenza ormonale e chimica
- Evoluzione della diapausa
- Condizioni ideali
Gli animali vanno in letargo rallentando i loro tassi metabolici per consumare meno energia durante i periodi stagionali di scarsità di cibo e freddo estremo. Alcuni animali, compresi i grilli e molti altri invertebrati, in realtà vanno oltre entrando in dormienza completa. Nel processo chiamato diapausa, ogni cellula del corpo di un grillo cessa la crescita e il cricket entra in uno stato di animazione sospesa. Interrompendo completamente i propri processi biologici, gli animali in diapausa possono sopravvivere al freddo estremo senza cibo o acqua e alcuni sopravvivono persino al congelamento.
Influenza ambientale
La diapausa è innescata dai cambiamenti ambientali che precedono l'inverno. Mentre l'estate si avvicina e l'autunno si avvicina, i periodi più brevi di luce del giorno innescano cambiamenti fisiologici che preparano l'animale alla diapausa. Le temperature più fredde possono anche innescare questi cambiamenti. Temperature insolitamente calde possono ritardare o prevenire la diapausa in alcune specie, motivo per cui non è inaudito che i grilli rimangano attivi in uno scantinato durante l'inverno. L'abbondanza e la qualità del cibo disponibile tendono a diminuire con l'avvicinarsi dell'inverno, fornendo ulteriori segnali per l'attivazione della diapausa nei cricket.
Durata della vita e fasi della vita
Molti insetti con un ciclo di vita di un anno hanno un periodo di diapausa obbligatorio e entreranno nel loro stato dormiente durante la fase di vita appropriata indipendentemente dalla temperatura o dalla luce del giorno disponibile. La fase di svernamento più comune per i grilli è la fase delle uova. L'80 percento dei grilli sverna come uova, mentre solo il 15 percento svernano come ninfe e una manciata di specie entra in diapausa da adulti.
I grilli con un ciclo di vita di due anni si differenziano per il fatto che entrano in diapausa durante due diverse fasi. Quali due fasi entrano in dormienza varia tra le specie di cricket. Ad esempio, i grilli nelle Isole britanniche svernano durante le loro fasi uovo e ninfa, mentre una specie nel nord del Giappone sverna prima come ninfa e poi come adulto prima della riproduzione.
Assistenza ormonale e chimica
I cambiamenti fisiologici innescati da segnali ambientali sono regolati dall'attività ormonale. Le ghiandole endocrine degli insetti secernono ormoni come l'ecdisone e l'ormone giovanile che regolano la crescita e la muta degli insetti. La produzione e la cessazione di queste secrezioni aiuta a determinare quando e in quale fase dello sviluppo il cricket entra in diapausa. Questo controllo endocrino della diapausa varia in base alla specie.
Alcuni insetti sopravvivono alle temperature di congelamento attraverso mezzi biochimici, cioè creano il proprio antigelo. La tolleranza al congelamento o l'evitamento al congelamento è possibile con l'aiuto di molecole di crioprotettori. Gli zuccheri, come il trealosio e gli aminoacidi, come la prolina, all'interno del tessuto degli insetti e dell'emolinfina (sangue) agiscono per proteggere l'insetto dal congelamento. Mentre sono necessari ulteriori studi in questo settore, i grilli mostrano la capacità di tollerare il congelamento con la presenza di questi prodotti biochimici.
Evoluzione della diapausa
I grilli hanno difficoltà a sopravvivere se i loro periodi dormienti non si allineano con l'inizio dell'inverno, quindi la selezione naturale impedisce la deviazione radicale e incoraggia le generazioni successive i cui ritmi si conformano all'ambiente. Nei climi temperati, dove la lunghezza e la severità delle stagioni variano ampiamente attraverso una gamma di latitudini, la speciazione si verifica in virtù di quando e per quanto tempo i grilli sono influenzati dai cambiamenti stagionali. Popolazioni di cricket comparabili in climi tropicali più caldi non mostrano questa tendenza alla speciazione, in quanto non c'è inverno per innescare divergenze nei ritmi di sviluppo.
Condizioni ideali
Le temperature instabili possono interferire con un periodo di dormienza dei grilli. Un disgelo improvviso ma breve può risvegliare i grilli dormienti, ma è improbabile che sopravvivano a un ristoro. Mentre alcune specie sopravvivono essendo congelate solide ed emergono indenne dalla diapausa in primavera, altre trovano più facile sopravvivere andando in letargo in un micro-habitat riparato. Un periodo dormiente trascorso sottoterra o all'interno del bosco di tronchi può fornire un cuscinetto contro le fluttuazioni di temperatura e garantire che la diapausa continui fino alla primavera.