Pravděpodobně už víte, že zvířata mají fascinující mechanismy, jak se vyrovnat s extrémními podmínkami prostředí, jako je obzvláště krutá zima. Diapauza je jedním z těchto mechanismů, i když ne každý jej pod tímto názvem zná nebo o něm ví. Často se zaměňuje s hibernací nebo aestivací, ale nemá s nimi nic společného.
Pokud chcete poznat tuto fascinující adaptaci pro sebezáchovu, zde to můžete udělat. Nic si nenechte ujít, protože jakmile se s tím seznámíte, budete se cítit blíže přírodě a jejím procesům pro udržení rovnováhy v jejích ekosystémech. Jdeme na to.
Co je diapauza?
Diapauza je fyziologický stav charakterizovaný nečinností zvířete, který je vyvolán specifickými změnami prostředí, které předpovídají nepříznivé podmínky pro přežití jedince. Kromě posledně jmenovaného vyžaduje také specifické podněty, aby se zjistilo, že signalizují konec nepříznivých podmínek.
Diapauza tedy nastává, jak naznačuje její název, pauza ve vývoji a růstu organismu tváří v tvář ohrožení života vnějšími podmínkami. Může se to stát v kteroukoli roční dobu, tváří v tvář nečekanému suchu, obzvláště studené zimě, nedostatku potravin atd.
Rozdíly mezi diapauzou a hibernací
Při posledním čtení vás možná rychle napadlo hibernace a zvířata jako medvědi. Avšak zatímco diapauza je stav zástavy ve vývoji zvířete, hibernace je letargie, ke které dochází vždy v zimě (nebo v létě v případě aestivace).
V diapauze nedochází ke stejným fyziologickým procesům jako při hibernaci: nedochází k poklesu tělesné teploty, snížení tepové frekvence a metabolismu, ani ke stavu letargie, podobnému kómatu. Na druhou stranu fyziologické procesy diapauzy začínají před nepříznivými událostmi, takže jsou aktivovány podněty, které je předpovídají, nikoli nepřízní osudu samotnou.
Rozdíly mezi diapauzou a klidem
Dalším procesem podobným diapauze je klid, který spočívá v období klidu, kdy se metabolismus zpomaluje, ale zvíře je stále schopno se pohybovat, aby využilo dostupné zdroje. Po diapauze někdy následuje období klidu, aby se zvíře připravilo využít výhodných podmínek, jakmile se objeví.
Typy diapauzy
Ne všechny diapauzy jsou stejné, i když reagují na stejnou potřebu přežití. V současné době existují 2 typy, povinné a volitelné, jak si můžete přečíst níže:
- Povinné: zvíře vstupuje, ano nebo ano, do tohoto stavu v určité fázi svého života, protože se kryje s obdobími nedostatku zdrojů.
- Volitelné: diapauza je zahájena pouze tehdy, když hrozí nepříznivé podmínky prostředí.
Fáze diapauzy
Tento proces prochází několika fázemi, ve kterých se postupně mění fungování těla zvířete. Podívejme se na každou z nich podrobně:
- Indukce: v této fázi jedinec reaguje na tzv. „symbolické signály“, což jsou ty, které předpovídají změnu podmínek prostředí (kolísání fotoperiody, chemické změny v rostlinách, kterými se živí, pokles teplot , atd.).
- Příprava: lipidy, sacharidy a bílkoviny se hromadí, aby zůstaly naživu v diapauze. Některé druhy tuto fázi přeskočí a přejdou přímo od indukce k zasvěcení.
- Zasvěcení: tato fáze začíná, když se zastaví morfologický vývoj zvířete. Enzymatické změny začnou odolávat nadcházejícím nepříznivým podmínkám, změnám v chování nebo metabolismu.
- Údržba: metabolismus je udržován na nízké úrovni a růst je zastaven. V této fázi se opět zvyšuje citlivost na změny prostředí, aby bylo možné detekovat ty, které signalizují konec diapauzy.
- Ukončení: organismus se postupně reaktivuje, jakmile se objeví příznivé podmínky. V případě povinné diapauzy je tento proces dán genomem zvířete.
Příklady
Diapauza je u hmyzu běžná, zejména v jeho larválních stádiích. Housenka, která během zimy promění kukly, by mohla odložit své vylíhnutí o několik měsíců později, pokud je zima obzvlášť chladná.
Coleoptera naproti tomu v létě obvykle prochází obdobím diapauzy, kdy jsou častější sucha a vlny veder.
Na druhé straně existuje také to, co je známé jako embryonální diapauza, typická pro vačnatce a jiné savce. Organismus klokanů rudých (Macropus rufus) je například schopen zastavit vývoj embrya, pokud má ve váčku mládě sající. Toto embryo by zůstalo v diapauze, dokud tělo jeho matky nebude moci převzít investice biologických zdrojů, které těhotenství obnáší.
Diapauza je tedy biologický mechanismus, který zajišťuje přežití jedinců, když pro to prostředí není vhodné. Příroda nás opět překvapuje strategiemi, jak se přizpůsobit i svým vlastním nečekaným změnám.