Pewnie już wiesz, że zwierzęta mają fascynujące mechanizmy radzenia sobie z ekstremalnymi warunkami środowiskowymi, takimi jak szczególnie ostra zima. Jednym z takich mechanizmów jest diapauza, choć nie każdy zna ją pod tą nazwą lub o niej wie. Często jest mylony z hibernacją lub estywacją, ale nie ma z nimi nic wspólnego.
Jeśli chcesz poznać tę fascynującą adaptację samozachowawczą, tutaj możesz to zrobić. Nie przegap niczego, ponieważ gdy się z nim zapoznasz, poczujesz się bliżej natury i jej procesów, aby zachować równowagę w jej ekosystemach. Kontynuujmy to.
Co to jest diapauza?
Diapauza to stan fizjologiczny charakteryzujący się bezczynnością zwierzęcia i wywołany przez określone zmiany środowiskowe, które przewidują niekorzystne warunki do przeżycia osobnika. Oprócz tych ostatnich wymaga również określonych bodźców, aby stwierdzić, że sygnalizują one koniec niekorzystnych warunków.
Diapauza to zatem, jak sama nazwa wskazuje, przerwa w rozwoju i wzroście organizmu w obliczu zagrożenia życia spowodowanego warunkami zewnętrznymi. Może się to zdarzyć o każdej porze roku, w obliczu nieoczekiwanej suszy, szczególnie mroźnej zimy, niedoborów żywności itp.
Różnice między diapauzą a hibernacją
Czytając to ostatnie, być może szybko pomyślałeś o hibernacji i zwierzętach takich jak niedźwiedzie. Jednak o ile diapauza jest stanem zatrzymania rozwoju zwierzęcia, o tyle hibernacja to letarg, który zawsze występuje zimą (lub latem, w przypadku estywacji).
W diapauzie nie zachodzą te same procesy fizjologiczne, co w stanie hibernacji: nie ma spadku temperatury ciała, spowolnienia akcji serca i metabolizmu czy stanu letargu, przypominającego śpiączkę. Z drugiej strony fizjologiczne procesy diapauzy rozpoczynają się przed zdarzeniami niepożądanymi, dzięki czemu są aktywowane przez bodźce, które je przewidują, a nie same przeciwności losu.
Różnice między diapauzą a uśpieniem
Innym procesem podobnym do diapauzy jest spoczynek, który składa się z okresu odpoczynku, w którym metabolizm zwalnia, ale zwierzę nadal może się poruszać, aby wykorzystać dostępne zasoby. Po diapauzie czasami następuje okres spoczynku, tak aby zwierzę przygotowywało się do skorzystania z sprzyjających warunków, gdy tylko się pojawią.
Rodzaje diapauzy
Nie wszystkie diapauzy są takie same, nawet jeśli odpowiadają na tę samą potrzebę przetrwania. Obecnie istnieją 2 rodzaje, obowiązkowe i opcjonalne, jak można przeczytać poniżej:
- Obowiązkowe: zwierzę wchodzi, tak lub tak, w ten stan na pewnym etapie swojego życia, ponieważ zbiega się to z okresami niedoboru zasobów.
- Opcjonalnie: diapauza jest inicjowana tylko wtedy, gdy warunki środowiskowe mogą stać się niekorzystne.
Fazy diapauzy
Proces ten przebiega przez kilka faz, w których stopniowo zmienia się funkcjonowanie organizmu zwierzęcia. Przyjrzyjmy się szczegółowo każdemu z nich:
- Indukcja: w tej fazie osobnik reaguje na tzw. „sygnały symboliczne”, czyli te, które przewidują zmianę warunków środowiskowych (zmiany fotoperiodu, zmiany chemiczne w roślinach, którymi się żywi, spadek temperatur , itd.).
- Przygotowanie: lipidy, węglowodany i białka gromadzą się, aby przeżyć w diapauzie. Niektóre gatunki pomijają tę fazę i przechodzą bezpośrednio od indukcji do inicjacji.
- Inicjacja: ta faza rozpoczyna się, gdy zatrzymuje się rozwój morfologiczny zwierzęcia. Zmiany enzymatyczne zaczynają opierać się nadchodzącym niekorzystnym warunkom, zmianom w zachowaniu lub metabolizmie.
- Konserwacja: metabolizm jest utrzymywany na niskim poziomie, a wzrost jest zatrzymany. W tej fazie ponownie wzrasta wrażliwość na zmiany środowiskowe, aby wykryć te, które sygnalizują koniec diapauzy.
- Zakończenie: organizm reaktywuje się stopniowo, gdy pojawiają się sprzyjające warunki. W przypadku obowiązkowej diapauzy proces ten jest podyktowany genomem zwierzęcia.
Przykłady
Diapauza jest powszechna wśród owadów, zwłaszcza w ich stadiach larwalnych. Tak więc gąsienica, która przeobraża swoją poczwarkę zimą, może opóźnić wyklucie o kilka miesięcy później, jeśli zima jest szczególnie mroźna.
Coleoptera z kolei zwykle przechodzą okres diapauzy latem, kiedy częściej występują susze i fale upałów.
Z drugiej strony istnieje również tak zwana diapauza embrionalna, typowa dla torbaczy i innych ssaków. Na przykład organizm kangura rudego (Macropus rufus) jest w stanie zatrzymać rozwój zarodka, jeśli ma w torbie ssące cielę. Ten zarodek pozostanie w diapauzie, dopóki organizm jego matki nie będzie w stanie przejąć zasobów biologicznych, które pociąga za sobą ciąża.
Dlatego diapauza jest mechanizmem biologicznym, który zapewnia przetrwanie osobników, gdy środowisko do tego nie jest odpowiednie. Po raz kolejny natura zaskakuje nas strategiami przystosowania się nawet do własnych nieoczekiwanych zmian.