Что такое диапауза: Диапауза | справочник Пестициды.ru

Содержание

Диапауза | справочник Пестициды.ru

Помимо обеспечения выживания, диапауза определяет постоянство жизненного цикла, его синхронность с периодами доступности питательных субстратов и климатическими изменениями местности, в которых обитают диапаузирующие виды.

Диапауза и ее проявления

Во время этого состояния организмы мало нуждаются в энергии, но их жизнедеятельность продолжается, хоть и с гораздо более медленным протеканием обменных процессов; для того, чтобы пережить период диапаузы и не погибнуть, они расходуют заранее накопленные жировые ресурсы.

Снижение метаболизма оказывает насекомым и клещам большую услугу, состоящую в том, что они способны проявлять большую устойчивость к воздействию вредных факторов: температура, низкая влажность, затопление и др. При этом, параллельно возникает повышение устойчивости к инсектицидам и акарицидам, так что проведение обработок против вредителей в период диапаузы себя не оправдывает.[2]

Диапауза находится в сложных «взаимоотношениях» с окружающей средой. Ее начало часто приходится на время задолго до появления неблагоприятных условий, а прекращается она под влиянием факторов, отличающихся от тех, что ее вызвали. Метаболические процессы, происходящие как при впадении, так и при выходе из этого состояния, в основном определяются изменениями в работе нервной и эндокринной системы насекомых и клещей. Эндокринные влияния распространяются к органам за счет выделения биологически активных веществ в гемолимфу.[2][1]

Эмбрион кузнечика


Эмбрион кузнечика



1 – в состоянии диапаузы; 2 – развивающийся (сегментация тела, пигментация глаз, появление зачатков конечностей)


Использовано изображение:[8][7]

Разновидности диапаузы

В зависимости от стадии развития

В первую очередь, диапауза разделяется на разновидности, в зависимости от стадии развития, на которой насекомое или клещ в нее впадает. Различают:

  • Эмбриональную, или яйцевую, диапаузу (например, у Саранчовых) (фото),
  • Личиночную диапаузу (у Боярышницы, Златогузки и других бабочек),
  • Куколочную диапаузу (у Капустной совки и Капустной белянки)
  • Имагинальную диапаузу (у Жуков, Клопов).[1]

В зависимости от сезона

Помимо этого, период покоя может определяться сезоном:

  • Зимняя диапауза. В местах обитания с продолжительной зимой наиболее выражена зимняя диапауза, как приспособление к чередованию теплого и холодного времени года. У большинства насекомых средних широт диапауза как раз является зимней. Среди растительноядных клещей она тоже представлена с большой распространенностью.[5]
  • Летняя диапауза. Вызывается высокими летними температурами и засухой. Так, например, личинки Гессенской мухи или гусеницы летнего поколения Лугового мотылька в сухое лето впадают в летнюю диапаузу. [5] Аналогичным образом, клещ Petrobia apicalis, вредитель бобовых в США, размножается при прохладной погоде в ноябре-феврале, а в жаркие месяцы диапаузирует в стадии яиц; затем, после дождей и похолодания, из яиц начинают отрождаться личинки.[2]

Иногда могут встречаться оба вида диапаузы, например, для Обыкновенного паутинного клеща были получены и летняя, и зимняя диапаузы, а у колорадского жука известно целых 6 форм физиологического покоя разной глубины.[2]

В зависимости от постоянства

Существует разделение диапаузы на разновидности, в зависимости от постоянства, с которой она встречается в ряду поколений. По этому критерию, она может быть:

  • Облигатная (обязательная). Как правило, встречается у моновольтинных генераций клещей и насекомых с однолетним жизненным циклом. Встречается в зонах, где в определенный период оказывается недостаточно тепла, или имеется период засухи, или растение-хозяин доступно на протяжении ограниченного времени. Обязательный период покоя возникает на строго определенных стадиях развития организма.
  • Факультативная (необязательная). Наблюдается у насекомых и клещей, дающих в год несколько поколений. Некоторое число генераций, жизнь которых приходится на благоприятный период, протекает без диапаузы, но при возникновении признаков приближения неблагоприятных условий особи начинают готовиться к покою.[2]

Обыкновенный паутинный клещ


Обыкновенный паутинный клещ



Использовано изображение:[11]

Условия, вызывающие диапаузу

Для зимующих насекомых и клещей признаки наступления неблагоприятных условий, прежде всего, состоят в укорочении светового дня. Например, для Обыкновенного паутинного клеща его критическая продолжительность составляет 17 часов в сутки. Стоит отметить, что его популяции, обитающие южнее, начинают готовиться к зимовке при критическом фотопериоде 11-12 часов. (фото) Известным фактором влияния также является температура среды.[2]

Разные факторы, провоцирующие наступление периода покоя, могут взаимодействовать между собой. Так, по примеру выше можно заключить, что, чем больше среднесуточная температура в месте обитания вида, тем слабее его представители реагируют на уменьшение продолжительности светового дня. Это «выгодно» для насекомых и клещей, но не всегда позитивно в отношении интересов человека. Например, многие насекомые, развивающиеся при слабом освещении и высокой температуре, свободно живут и вредят в теплицах в то время, когда их свободноживущие сородичи находятся в состоянии покоя.

Явлением, «подталкивающим» насекомых и клещей к диапаузе, является изменение доступности и качества пищи, например, обеднение листьев сахаром и другие биохимические изменения, происходящие в растениях при их постепенном приближении к листопаду.

При этом, они не всегда правильно реагируют на такие знаки. Например, при повреждении питающих растений гербицидами или другими вредителями некоторые клещи могут начать незамедлительную откладку зимних яиц.[2]

Цветовые формы диапаузирующих гусеницCephalcia abietis


Цветовые формы диапаузирующих гусеницCephalcia abietis



Использовано изображение:[10]

Диапауза у насекомых

На протяжении диапаузы насекомые расходуют вещества, запасенные ими в период активного питания (липиды, гликоген). Зачастую подобные соединения накапливаются в стенках органов или жировой ткани, поэтому по мере их расходования цвет покровов насекомых, находящихся в состоянии покоя, может меняться, как у гусениц Cephalcia abietis. (фото).[1]

Основным показателями пребывания в диапаузе являются неподвижность, замедление метаболизма и уменьшение потребления кислорода в 2 и более раз. Например, жук-чернотелка в период активности потребляет 523-1236 мм3 кислорода на 1 г массы, а в диапаузу – 115-427 мм3. Благодаря этому, при необходимости диапауза может продолжаться на протяжении нескольких месяцев, а у ряда насекомых – даже в течение нескольких лет.[1] Например, личинки вредителя Трогодермы изменчивой могут проводить без пищи до 3 лет.[4]

Находясь на некоторых стадиях развития (личинка у бабочек), насекомые отличаются высоким содержанием воды в организме, что уместно, если они собираются провести большое количество времени, например, при глубоком замораживании, опасном в плане повреждения клеточных мембран кристаллами замерзшей воды. В таких случаях особенно важно, чтобы к началу зимовки организм находился в состоянии некоего физиологического обезвоживания. Так, гусеницы Яблонной плодожорки в период активного питания накапливают в организме 79% воды, а ближе к диапаузе ее содержание падает до 58%.[1]

Зимующие клещи в коре


Зимующие клещи в коре



Использовано изображение:[9]

Диапауза у клещей

У них встречаются как зимний, так и летний вариант диапаузы; для клещей, обитающих в средних широтах, наиболее характерен зимний покой на стадии яйца. При этом, условия проживания и диапауза оказывает сильное влияние на жизненный цикл многих видов.

Это можно оценить на примере Красного плодового клеща, обитающего на древесных листопадных растениях умеренных широт. Эмбриональная диапауза в зимний период позволяет синхронизировать его дальнейшее развитие с фенологией питающего растения. Обычно самки этого клеща откладывают яйца осенью, еще до того, как начнется листопад. Всю зиму яйца диапаузируют, и только весной, с появлением первых листьев, из них выходят личинки. Весьма интересно, что, если дерево с отложенными на нем яйцами срубить, или если оно погибнет от холодов, словом, если весной листья на нем не появятся, это нарушит синхронизацию. При этом, отрождение личинок ускорится, что наверняка обеспечит их гибель.[2]

Среди клещей могут существовать не только наиболее часто встречающаяся эмбриональная, но и все другие виды диапаузы. Например, у Боярышникового клеща имеет место имагинальная диапауза, а у кровососущего собачьего клеща, который в северных ареалах живет 4 года, присутствуют все возможные варианты – эмбриональная, личиночная, нимфальная и имагинальная диапауза.[2]

Замедление метаболизма во время периода покоя у клещей происходит очень значительно. Например, самка Обыкновенного паутинного клеща начинает потреблять кислород в 5,2 раз меньше, чем во время активного периода жизни. [2]

Приостановка развития, прекращение питания, снижение подвижности – все эти процессы закономерно проявляются при наступлении диапаузы. Тем не менее, среди клещей, помимо этих признаков, чрезвычайно распространено еще и изменение отношения к свету – так называемый отрицательный фототаксис, выражающийся тем, что они ищут укромные, затемненные, защищенные места для переживания неблагоприятных условий. Подобное можно увидеть на примере Атлантического клеща, Обыкновенного паутинного клеща, Боярышникового клеща. Вероятно, это один из механизмов, позволяющих им в большей степени защититься от воздействия неблагоприятных условий, так как размер их тела обычно меньше, чем у насекомых, и они потенциально более уязвимы к промерзанию, высушиванию и другим факторам.[2](фото)

Способность диапаузировать часто отражается на внешнем виде клещей, в частности, на их окраске. Так, во время периода покоя многие клещи питаются жиром, накопленным ими в эпителии средней кишки. Там он присутствует в виде скоплений оранжевого цвета. Именно поэтому цвет ряда особей является оранжево-красным, а незадолго до их впадения в диапаузу он приобретает более яркий оттенок, чем обычно.[2]

Поражение молодых побегов вьюнка клещами


Поражение молодых побегов вьюнка клещами



Использовано изображение:[6]

Реактивация после диапаузы

Реактивацией называется процесс возвращения насекомого или клеща к активному образу жизни. Под влиянием факторов, противоположных тем, что вызвали диапаузу, у организмов восстанавливается прежняя скорость метаболизма, они становятся подвижными и продолжают развиваться.[1]

Процесс реактивации может занимать длительное время. Например, у Паутинного клеща процесс перехода от полного покоя к активности происходит в течение 60 дней, а у жуков-притворяшек личинки могут в общей сложности проводить в диапаузе около 280 дней, а затем довольно быстро возвращаться к активному состоянию. [3] Как и впадение в диапаузу, выход из нее может иметь особенности, связанные с климато-географическими условиями.

Мелкие растительноядные клещи и насекомые, выходя из состояния покоя, иногда сразу же поражают молодые почки и побеги растений, вызывая образование галлов, усыхание и другие повреждения.[1](фото)

 

Близкие статьи

 

Ссылки

Все статьи разделов: Жизненный цикл насекомых, Жизненный цикл клещей

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.

2.

Бондаренко Н.В., Поляков И.Я, Стрелков А.А. Вредные нематоды, клещи, грызуны. – Л.: отделение издательства «Колос», 1969. – 272 с.

3.

Еременко В.М., Брудная А.А., Меньшова Л.П., Ратанова В.Ф., Солодовник П. С., Соседов Н.И. Руководство по борьбе с вредителями хлебных запасов. — М.: Колос, 1967. -336 с.

4.


Соколов Е.А. Вредители запасов, их карантинное значение и меры борьбы. — Оренбург: Печатный дом «Димур», 2004. — 104 с., ил.: 28 с.

5.

Яковлев Б.В. Общая энтомология. – М.: Высшая школа, 1974. – 272 с.

Изображения (переработаны):

6.7.8.9.10.11.

Свернуть
Список всех источников

Диапауза — это… Что такое Диапауза?

  • диапауза — диапауза …   Орфографический словарь-справочник

  • Диапауза — (от др. греч. διάπαυσις  перерыв, остановка) состояние физиологического торможения обмена веществ и остановки формообразовательных процессов. Сигнал к переходу в диапаузу это уменьшение продолжительности светового времени суток. Содержание 1 …   Википедия

  • ДИАПАУЗА — ( от греч. diapausis перерыв, остановка), период временного физиол. покоя в развитии и размножении животных. Характеризуется резким снижением интенсивности метаболизма и остановкой формообразоват. процессов. Д. свойственна представителям мн.… …   Биологический энциклопедический словарь

  • Диапауза — (от греч. diapausis перерыв, остановка), период временного физиологического покоя в индивидуальном развитии животных (особенно насекомых), растений, который вызывается внешними (неблагоприятными) факторами или эндогенными процессами и дает им… …   Экологический словарь

  • ДИАПАУЗА — ДИАПАУЗА, временный перерыв в развитии НАСЕКОМОГО. В период диапаузы останавливается рост, МЕТАБОЛИЗМ замедляется. Диапауза наступает из за нарушения генетически заданного ритма развития, вызванного неблагоприятными изменениями окружающей среды,… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • диапауза — сущ., кол во синонимов: 4 • гибернация (3) • остановка (56) • перерыв (44) • …   Словарь синонимов

  • диапауза — Период временного физиологического покоя (снижения интенсивности метаболизма) на одной из стадий онтогенеза; сезонные Д. эстивация и гибернация, начало окончание, как и наличие отсутствие Д., находятся под эндокринологическим и генетическим… …   Справочник технического переводчика

  • Диапауза — * дыяпаўза * diapause 1. У ядра период покоя между оплодотворением и дроблением или по окончании процесса дробления. 2. Период покоя в развитии животных и др. организмов, характеризующийся снижением интенсивности метаболических процессов. Д.… …   Генетика. Энциклопедический словарь

  • диапауза — (гр. diapausis перерыв, остановка) биол. период покоя в развитии животных, характеризующийся временной приостановкой формообразовательных процессов и снижением общего уровня обмена веществ; у каждого биологического вида д. приурочена к… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • диапауза — diapause, dormancy диапауза. Период временного физиологического покоя (снижения интенсивности метаболизма) на одной из стадий онтогенеза; сезонные Д. эстивация <aestivate> и гибернация <hibernate>, начало окончание, как и наличие… …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

  • ДИАПАУЗА — 1. Период покоя в процессе развития; например, диапауза в ранний эмбриональный период у соболей. 2. Период покоя ядра зиготы между оплодотворением и дроблением …   Термины и определения, используемые в селекции, генетике и воспроизводстве сельскохозяйственных животных

  • Ученые выяснили, как некоторые млекопитающие задерживают беременность

    https://ria.ru/20200211/1564538598.html

    Ученые выяснили, как некоторые млекопитающие задерживают беременность

    Ученые выяснили, как некоторые млекопитающие задерживают беременность — РИА Новости, 11.02.2020

    Ученые выяснили, как некоторые млекопитающие задерживают беременность

    Ученые выяснили биохимические механизмы, позволяющие многим видам млекопитающим откладывать развитие беременности и роды на более благоприятный для выживания. .. РИА Новости, 11.02.2020

    2020-02-11T12:43

    2020-02-11T12:43

    2020-02-11T12:43

    наука

    биология

    рак

    открытия — риа наука

    сиэтл

    вашингтон (штат)

    /html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

    /html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

    https://cdn24.img.ria.ru/images/07e4/02/0b/1564534090_0:45:720:450_1920x0_80_0_0_3ca1396d1288abbdd271ad36962cfb5f.jpg

    МОСКВА, 11 фев — РИА Новости. Ученые выяснили биохимические механизмы, позволяющие многим видам млекопитающим откладывать развитие беременности и роды на более благоприятный для выживания период. Возможно, это открытие поможет разработать новые методы борьбы с раком. Результаты опубликованы в журнале Developmental Cell.Многие животные, среди которых 130 видов млекопитающих, обладают способностью задерживать развитие беременности до тех пор, пока в организме матери не будет достаточно энергии и питательных веществ для вынашивания и последующего кормления. Эмбриональная остановка, или, как ее называют, эмбриональная диапауза может быть связана с голодом, стрессом, сезонным репродуктивным циклом или с тем, что самка еще не закончила кормить молоком ранее родившихся детенышей. Эта природная стратегия обеспечивает развитие здорового потомства и выживание вида. Механизм ее заключается в том, что эмбрион имплантируется в матку матери не сразу после оплодотворения, а некоторое время остается неактивным, пока не включатся определенные молекулярные регуляторы.Медведи, например, спариваются в конце весны или в начале лета. В это время самка активно охотится за едой. Только когда она наберет достаточно жира и веса, спустя несколько месяцев, один или несколько эмбрионов будут имплантированы. Поэтому все медвежата всегда рождаются в конце зимы.Американские ученые из Института стволовых клеток и регенеративной медицины при Университете штата Вашингтон в Сиэтле изучили на мышах биохимические причины, связанные с задержкой между зачатием и беременностью. Ученые моделировали состояние диапаузы эмбриона, снижая у самок мышей уровень эстрогена, и сравнивали развитие эмбрионов с задержанной и нормальной имплантацией. Затем, провоцируя дефицит питания эмбриональных стволовых клеток, они сопоставляли их с активно растущими эмбриональными стволовыми клетками мыши. Авторы провели обширные лабораторные исследования того, как метаболические и сигнальные пути контролируют спящие и активные состояния эмбрионов мыши и эмбриональных стволовых клеток. Они анализировали экспрессию генов при различных состояниях клеток, пытаясь, интерпретируя код ДНК, определить, какие критические белки вырабатываются и в каких количествах в задержанном и активном состояниях.В результате выяснилось, что ключевую роль в процессе входа и выхода из диапаузы играет протеиновый комплекс mTOR, который регулирует многие другие клеточные процессы, включая пролиферацию, рост и синтез белка. mTORучаствует в «обнаружении» запасов питательных веществ и энергии в клетках, а также управляет аспектами эмбрионального роста и развития. В этом исследовании ситуации, которые ингибировали mTOR, приводили к отчетливому метаболическому профилю, который характеризует диапаузу. Исследователи также обнаружили, что это торможение является обратимым.Исследование механизма диапаузы у животных является важным шагом в выяснении того, можно ли использовать этот клеточный ответ для клинической терапии и улучшения процедуры искусственного оплодотворения. Кроме того, по мнению авторов, это направление исследований может иметь важное значение для исследований рака. Известно, что mTOR является центральным регулятором метаболизма и физиологии при старении и раке у млекопитающих. Выяснение того, почему и когда раковые клетки приходят в состояние покоя, может помочь объяснить их способность противостоять химиотерапии, после которой они снова могут возрождаться. Если ученые обнаружат соответствующие клеточные регуляторы, они смогут разработать методы, позволяющие пробудить раковые клетки во время сеансов терапии.

    https://ria.ru/20191126/1561625308.html

    https://ria.ru/20190801/1557085958.html

    сиэтл

    вашингтон (штат)

    РИА Новости

    [email protected]

    7 495 645-6601

    ФГУП МИА «Россия сегодня»

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

    2020

    РИА Новости

    [email protected]

    7 495 645-6601

    ФГУП МИА «Россия сегодня»

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

    Новости

    ru-RU

    https://ria.ru/docs/about/copyright.html

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

    РИА Новости

    [email protected]

    7 495 645-6601

    ФГУП МИА «Россия сегодня»

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

    https://cdn24.img.ria.ru/images/07e4/02/0b/1564534090_97:0:720:467_1920x0_80_0_0_9be00876345133e5e10f9f73c66a114a.jpg

    РИА Новости

    [email protected]

    7 495 645-6601

    ФГУП МИА «Россия сегодня»

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

    РИА Новости

    [email protected]

    7 495 645-6601

    ФГУП МИА «Россия сегодня»

    https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

    биология, рак, открытия — риа наука, сиэтл, вашингтон (штат)

    МОСКВА, 11 фев — РИА Новости. Ученые выяснили биохимические механизмы, позволяющие многим видам млекопитающим откладывать развитие беременности и роды на более благоприятный для выживания период. Возможно, это открытие поможет разработать новые методы борьбы с раком. Результаты опубликованы в журнале Developmental Cell.

    Многие животные, среди которых 130 видов млекопитающих, обладают способностью задерживать развитие беременности до тех пор, пока в организме матери не будет достаточно энергии и питательных веществ для вынашивания и последующего кормления. Эмбриональная остановка, или, как ее называют, эмбриональная диапауза может быть связана с голодом, стрессом, сезонным репродуктивным циклом или с тем, что самка еще не закончила кормить молоком ранее родившихся детенышей.

    Эта природная стратегия обеспечивает развитие здорового потомства и выживание вида. Механизм ее заключается в том, что эмбрион имплантируется в матку матери не сразу после оплодотворения, а некоторое время остается неактивным, пока не включатся определенные молекулярные регуляторы.

    Медведи, например, спариваются в конце весны или в начале лета. В это время самка активно охотится за едой. Только когда она наберет достаточно жира и веса, спустя несколько месяцев, один или несколько эмбрионов будут имплантированы. Поэтому все медвежата всегда рождаются в конце зимы.

    Американские ученые из Института стволовых клеток и регенеративной медицины при Университете штата Вашингтон в Сиэтле изучили на мышах биохимические причины, связанные с задержкой между зачатием и беременностью.

    26 ноября 2019, 19:00НаукаУченые выяснили, почему животные не толстеют во время спячки

    Ученые моделировали состояние диапаузы эмбриона, снижая у самок мышей уровень эстрогена, и сравнивали развитие эмбрионов с задержанной и нормальной имплантацией. Затем, провоцируя дефицит питания эмбриональных стволовых клеток, они сопоставляли их с активно растущими эмбриональными стволовыми клетками мыши.

    Авторы провели обширные лабораторные исследования того, как метаболические и сигнальные пути контролируют спящие и активные состояния эмбрионов мыши и эмбриональных стволовых клеток. Они анализировали экспрессию генов при различных состояниях клеток, пытаясь, интерпретируя код ДНК, определить, какие критические белки вырабатываются и в каких количествах в задержанном и активном состояниях.

    В результате выяснилось, что ключевую роль в процессе входа и выхода из диапаузы играет протеиновый комплекс mTOR, который регулирует многие другие клеточные процессы, включая пролиферацию, рост и синтез белка. mTORучаствует в «обнаружении» запасов питательных веществ и энергии в клетках, а также управляет аспектами эмбрионального роста и развития. В этом исследовании ситуации, которые ингибировали mTOR, приводили к отчетливому метаболическому профилю, который характеризует диапаузу. Исследователи также обнаружили, что это торможение является обратимым.

    Исследование механизма диапаузы у животных является важным шагом в выяснении того, можно ли использовать этот клеточный ответ для клинической терапии и улучшения процедуры искусственного оплодотворения.

    Кроме того, по мнению авторов, это направление исследований может иметь важное значение для исследований рака. Известно, что mTOR является центральным регулятором метаболизма и физиологии при старении и раке у млекопитающих. Выяснение того, почему и когда раковые клетки приходят в состояние покоя, может помочь объяснить их способность противостоять химиотерапии, после которой они снова могут возрождаться. Если ученые обнаружат соответствующие клеточные регуляторы, они смогут разработать методы, позволяющие пробудить раковые клетки во время сеансов терапии.

    1 августа 2019, 18:03НаукаУченые открыли животных, способных самостоятельно выбирать пол

    Разница между Диапаузой и Спячкой

    Спячка – это адаптация, которой обладают млекопитающие в зимний период, и которая делает их неактивными и метаболически сниженными. Диапауза – это еще одна адаптация, которая создает временную паузу в процессах роста и развития животных. Ключевое различие Диапаузы от Спячки заключается в том, что Диапауза это приостановка развития вида, происходящее при неблагоприятных условиях как зимой, так и летом, а зимняя Спячка – это состояние глубокого сна, происходящее только зимой.

    Так как в природе природные условия часто меняются, разные животные обладают разными механизмами адаптации к неблагоприятным условиям окружающей среды. В отличие от людей, большинство животных взаимодействуют с естественной средой обитания очень тесно. Сезонные изменения погодных условий оказывают на животных существенное влияние. Чтобы выжить, животные естественным образом адаптируются, к изменениям окружающей среды. Адаптации включает в себя различные состояния, двумя из которых является Спячка и Диапауза.

    Содержание
    1. Обзор и основные отличия
    2. Что такое Диапауза
    3. Что такое Спячка
    4. Сходство между Диапаузой и Спячкой
    5. В чем разница между Диапаузой и Спячкой
    6. Заключение
    Что такое Диапауза?

    Диапауза это состояние, с помощью которого животные  защищаются от неблагоприятных условий окружающей среды. На этом этапе животные испытывают временную паузу в процессах роста и развития. Диапауза происходит у таких животных, как насекомые, клещи и ракообразные. Диапауза также встречается у яйцекладущих видов рыб отряда карпозубообразные. Основной целью диапаузы является защита от неблагоприятных условий окружающей среды, таких как экстремальные температурные условия (зимой – это заморозки, летом – очень высокая температура), засухи и низкая доступность пищи.

    Диапауза у насекомых

    Возникновение диапаузы может иметь место на любом этапе жизни. Но выяснилось, что наиболее заметная стадия диапаузы приходится на неподвижную стадию куколок. Продолжительность диапаузы зависит от вида животного. Диапауза может также возникнуть на активных стадиях жизни животного, которые осуществляют обширную миграцию (например: бабочка Данаида монарх). Диапауза начинается с уменьшения концентрации в организме гормонов роста и линьки.

    Эти колебания совпадают с физическими изменениями, такими как изменение температуры, продолжительности дня и доступности пищи. В отличие от спячки, диапауза является временным эффектом на короткий период времени. Диапауза может быть определена генетически.  Но небольшое отклонение происходит в этой теории, если животное выращивается в условиях окружающей среды, которые являются постоянными и благоприятными.

    Что такое Спячка?

    Спячка определяется как состояние животного, при котором метаболическая активность их сильно снижается, кроме того понижается температура тела, что создает у них снижение метаболизма. Зимняя спячка это приспособление животных к противостоянию неблагоприятным условиям окружающей среды зимой. Этот термин «спячка» может быть применен ко всем типам спящих состояний, развивающихся у позвоночных животных. Спячки встречаются у различных видов рыб, земноводных, рептилий и млекопитающих (таких как медведи). Медведи используют берлоги в качестве места зимней спячки.

    Зимняя Спячка медведя в берлоге

    У рептилий и млекопитающих не сильно понижающих температуру своего тела спячка называется сезонной. У животных, впадающих полностью в спячку – спячка называется “Настоящая непрерывная сезонная спячка”. Такие животные проводят большую часть зимнего периода в состоянии, близком к смерти.  Если не проводить тщательных наблюдений, животное может казаться мертвым. Температура их тела близка к 0° С. Частота дыхания становится очень низкой. Кроме того, становится едва заметной частота сердечных сокращений. Животное медленно просыпается только тогда, когда оно подвергается значительному тепловому воздействию. Для полного просыпания, таким животным требуется около 1-2 часа.

    Настоящая непрерывная сезонная спячка присутствуют у различных животных. У млекопитающих она встречается в отряде рукокрылых, насекомоядных и у грызунов. Настоящая непрерывная сезонная спячка в отряде рукокрылых, встречается у летучих мышей, в отряде насекомоядных, встречается у ежей, а в отряде грызунов, встречается у сурков и сусликов. У впадающих в зимнюю спячку животных источниками пищи является запасённый в теле жир и запасённая пищу. Чтобы животное не пострадало во время спячки оно прячется в логово.

    Сходство между Диапаузой и Спячкой?
    • Диапауза и Спячка встречаются у разных видов млекопитающих и насекомых.
    • Диапауза и Спячка является адаптацией животного к экстремальным условиям окружающей среды.
    • Как Диапауза, так и Спячка предотвращают гибель животных из-за неблагоприятных условий окружающей среды.
    • И Диапауза, и Спячка происходят зимой.
    В чем разница между Диапаузой и Спячкой?
    Диапауза против Спячки
    Диапауза это состояние, в котором создается временная пауза в процессах роста и развития животных, для выживания в неблагоприятных условиях окружающей среды Спячка это метаболически сниженное состояние животного при очень низких температурах, которые делают животных неактивными, служащее для выживания в экстремальных условиях окружающей среды в зимний период
    Время прохождения
    Диапауза происходит как летом, так и зимой Спячка происходит только зимой
    Температура
    Во время диапаузы температура сильно не снижается Во время спячки температура может понижаться до 0 °C
    Примеры
    Насекомые, такие как бабочка “Данаида монарх” и зародыши многих яйцекладущих видов рыб, демонстрируют диапаузы Млекопитающие, такие как медведи, калифорнийская карманная мышь, мышь-кенгуру, летучие мыши, разные насекомые и разные виды птиц и рептилий демонстрируют спячку

     

    Заключение – Диапауза против Спячки

    Разные животные обладают различными приспособлениями, для противостояния экстремальным условиям окружающей среды.  Диапауза и Спячка – это два таких состояния, которые защищают животных от неблагоприятного воздействия окружающей среды.

    В то время как зимняя Спячка – это состояние глубокого сна, которое помогает животным избежать суровых зим, Диапауза – это состояние, в котором развитие вида приостанавливается, чтобы справиться с преобладающими неблагоприятными условиями. Еще одно различие между ними заключается в том, что зимняя Спячка ограничена зимой, тогда как Диапауза встречается как зимой, так и летом. Это чаще всего наблюдается у насекомых, но встречается и у птиц, рыб и млекопитающих. У взрослых насекомых Диапауза преимущественно характеризуется разрывом в сексуальной активности. У незрелых насекомых, Диапауза характеризуется приостановкой роста и развития.

    «Вечером мы погрузимся в спячку». Скоро ли ученые научатся вводить человека в состояние искусственной гибернации

    ехнология погружения человека в состояние искусственной спячки очень пригодится для будущих межпланетных перелетов, с ее помощью можно было бы спасать заблокированных в шахтах горняков и терпящих бедствие подводников. Разработку такой технологии поддерживает Фонд перспективных исследований (ФПИ), в рамках этого проекта ученые с помощью препарата на основе ксенона продержали крыс в искусственной гибернации в течение семи дней. N + 1 уже писал о планах ФПИ по поводу разработки методик жидкостного дыхания.. Теперь мы решили разобраться в том, насколько реалистичны мечты о гибернации человека и что это на самом деле такое — спячка.

    Что такое спячка?

    В кино и литературе анабиоз и подобные ему состояния — совершенно рутинное явление. Белоснежка впадает в спячку, съев отравленное яблоко, Фрай из Футурамы проводит в криогенной камере тысячу лет, а люди будущего совершают межзвездные перелеты, коротая время в гибернации — иногда по сотне лет, как герои «Пассажиров». В реальности, несмотря на то, что многие виды животных действительно обладают способностью к гибернации, создать такое состояние для человека искусственным путем — совсем не простая задача.

    Множество терминов, относящихся к состояниям замедленного метаболизма — анабиоз, оцепенение, спячка, гибернация, торпор, диапауза, сопор — можно разделить на две большие категории: анабиоз и гипобиоз.

    Слово «анабиоз» означает «возвращение к жизни», и это самое сильное замедление метаболизма, на которое способен живой организм. Лучше всего переживать неблагоприятные, смертельные для других организмов условия могут споры бактерий и цисты простейших, а также знаменитые своей поразительной живучестью тихоходки. В состоянии анабиоза эти мельчайшие организмы способны выдерживать экстремальные охлаждения до -217 градусов Цельсия, кипячение в течение нескольких часов, облучение и даже пребывание в открытом космосе.

    Для более сложных организмов подобная «полная остановка» метаболизма невозможна, но в природе встречается много вариаций его замедления. Одна из них, оцепенение, встречается у пойкилотермных (холоднокровных, не поддерживающих постоянную температуру тела) животных — рептилий, земноводных, рыб, насекомых. Во время зимнего оцепенения температура их тела может опускаться ниже нуля. Животные, готовящиеся промерзнуть до костей, накапливают в клетках криопротекторные вещества — например, глицерин или сахарозу, чтобы защитить их от повреждений кристаллами льда.

    Особый вид оцепенения, описанный очень подробно для насекомых, — диапауза — может наступать на любом этапе развития организма (онтогенеза), при этом развитие останавливается и откладывается до лучших времен.

    Эти и другие формы пониженной функциональной активности, такие как спячка или гипотермия, объединяются термином гипобиоз. Он может быть как естественным — в виде адаптивного механизма, позволяющего организму подстраиваться под меняющиеся условия окружающей среды, так и искусственным.

    Как спят теплокровные?

    Гомойотермные — теплокровные — животные впадают в спячку, чтобы переждать неблагоприятные условия. Зимняя спячка (гибернация) помогает переждать холода и недостаток пищи, а летняя (эстивация) — жару и засуху. Впадая в спячку, гомойотермные животные фактически теряют на время способность поддерживать температуру тела, поэтому их еще называют гетеротермными, поскольку иногда они теплокровные, а иногда нет.

    Во время спячки замедляется дыхание, сердцебиение и нервная деятельность, а температура тела снижается. В спячку впадают некоторые грызуны, насекомоядные, летучие мыши, медведи и даже птицы. Считалось, что приматы не впадают в спячку, пока в 2004 году не выяснилось, что толстохвостый лемур (Cheirogaleus medius) семь месяцев в году проводит в спячке, спрятавшись в дупло, чтобы пережить жаркий сезон на Мадагаскаре.

    У разных животных продолжительность спячки может сильно различаться: желтый суслик (Spermophilus fulvus) спит около девяти месяцев, а колибри (Eulampis jugularis) — всего сутки; у бурого медведя температура тела падает до 31 градуса Цельсия, а у земляных белок рода Xerus до -2.

    Важно понимать, что спячка — это не глубокий сон, а совершенно другой физиологический процесс. Более того, у большинства животных периоды низкого метаболизма (torpor) во время спячки каждую неделю или две сменяются периодами обычного сна — при этом у них повышается температура и изменяется активность мозга. На эти периодические «пробуждения» тратится до 90 процентов всей энергии, затрачиваемой на спячку, а значит, они очень важны для организма.

    Спячка также не является комой. Сильное патологическое торможение работы центральной нервной системы во время комы вызывает нарушение согласованности работы всех систем организма, пульс может как учащаться, так и замедляться, нарушения кровообращения мозга могут вызвать необратимые изменения. Спячка же — это слаженный регулируемый процесс. Создание искусственной спячки для млекопитающих затруднено в том числе потому, что ее механизмы разнообразны и не до конца изучены. Рассмотрим этот процесс на примере сусликов.

    Как спят суслики?

    Спячка у суслика начинается с подготовки: зверьки накапливают подкожный жир, в частности бурый — особый тип жировой ткани, клетки которой богаты митохондриями. Такая ткань способна выделять огромное количество тепла, и именно она помогает разогреть тело, и в первую очередь сердце, во время периодических пробуждений и выхода из спячки. Бурый жир есть не только у сусликов и других зимоспящих видов, но и у людей. Особенно хорошо он развит у человеческих младенцев — бурый жир компенсирует недостаточно развитую терморегуляционную систему новорожденных и позволяет им переносить холод лучше взрослых (и лучше, чем кажется взрослым).

    Суслики также делают себе глубокую зимовочную нору — это безопасное место для спячки (hibernaculum), где температура гораздо выше и более стабильна, чем на улице. Процесс засыпания регулируется гипоталамо-гипофизарной системой, запускающей каскад гормональных изменений, в том числе снижение выработки тироксина, регулирующего поддержание температуры тела.

    Еще одним пусковым механизмом спячки сусликов являются изменения клеточного метаболизма и экспрессии генов. Митохондриальная активность в клетках резко снижается, поскольку основными источниками энергии вместо углеводов становятсялипиды. Также происходит снижение скорости транскрипции и трансляции за счет обратимого фосфорелирования нескольких ферментов, регулирующих транскрипцию, а также за счет регуляции работы ферментов в зависимости от температуры. Во время спячки у сусликов активно синтезируется белок лептин, способствующий накоплению жира, а также α2-макроглобулин, улучшающий микроциркуляцию при замедленном кровообращении и предотвращающий свертывание крови.

    Снижение температуры воздуха становится сигналом для запуска всех систем, регулирующих спячку: суслик затыкает входное отверстие норы землей и впадает в оцепенение. В отличие от обычного сна, когда зверьку достаточно шороха, чтобы вскочить и убежать, в состоянии оцепенения суслик не реагирует на внешние раздражители.

    Температура тела зверька перестает поддерживаться на обычном уровне в 37-38 градусов Цельсия и снижается практически до температуры среды — 2-4 градусов, превышая ее не более чем на пару градусов. Понижение температуры сопровождается замедлением метаболизма, в первую очередь сердцебиения и дыхания. Частота сердцебиения и дыхания сокращается у сусликов иногда в сто раз — с 400 ударов в минуту до всего четырех, и со 100 дыханий в минуту до одного.

    Способствует ли охлаждение гипобиозу?

    Чтобы проверить, как охлаждение отразится на состоянии животных, был проведен ряд экспериментов. Так, в 2005 году ученым из Питтсбургского университета удалось погрузить собак в состояние гибернации на два часа, после чего их вернули к жизни практически без повреждений мозга. Чтобы этого добиться, исследователи заменили кровь собак на холодный физраствор, охладив тем самым их тела до 10 градусов Цельсия.

    Подобный эксперимент на свиньях провели ученые Бостонского университета. Вдобавок они сымитировали ситуацию тяжелой травмы, как при огнестрельном ранении или повреждении артерии. Когда свиньи потеряли примерно половину своей крови, оставшуюся кровь заменили охлажденным физраствором. Температура тел животных достигла десяти градусов, после чего им зашили поврежденные сосуды и вернули кровь. Все выжившие животные не имели долговременных нарушений здоровья и сохранили нормальную способность к обучению.

    Терапевтическая гипотермия сейчас широко используется в медицине при травмах мозга и сердечных приступах у людей. Температуру тела снижают до 32 градусов, при этом у пациента замедляется сердцебиение и снижается давление, а обмен веществ замедляется. Это увеличивает время жизни клеток, что важно при проведении сложных операций.

    Удивительный случай гипотермии произошел в 2001 году в Канаде. Годовалая девочка Эрика Нордби вышла на улицу в одном подгузнике при температуре воздуха -11 градусов. Когда девочку нашли, ее тело успело остыть до температуры 16 градусов, а сердцебиения не было уже около двух часов. После отогревания и реанимационных мер девочка полностью восстановилась. Это происшествие вдохновилоМарка Рота (Mark Roth) на исследование искусственного гипобиоза у рыбок данио-рерио, вызванного недостатком кислорода.

    Самый продолжительный случай гипобиоза у человека был зарегистрирован в 2006 году с 35-летним Мицутака Утикоси в Японии. Мужчина заблудился в горах, получил перелом таза и потерял сознание. Температура его тела упала до 22 градусов, пульс едва прощупывался. В таком состоянии его нашли спустя 24 дня. После лечения мужчина полностью восстановился.

    Как вызвать гипобиоз?
    Исследователи вели поиски средства, вызывающего замедление метаболизма, так называемую искусственную гибернацию. Давно появилось предположение о существовании особого вещества, способного вызвать спячку. Позже ученым удалось выделить из крови животных, находящихся в спячке, опиоидоподобное вещество HIT (hibernation induction trigger). Хотя, вопреки ожиданиям, это вещество и не вызвало спячку у зверей, которым его вводили, зато оно защищало органы от повреждений. Сегодня HIT успешно используют в трансплантологии, так как оно (и его синтетический аналог DADLE) продлевает жизнеспособность органов.

    Поиски вызывающего спячку средства привели к введению в медицинскую практику нейролептиков, производных фенотиазина. Вскоре ученые описали способность этого вещества потенцировать действие средств для общей анестезии и вызывать «искусственную гибернацию». Нейролептики блокируют вегетативные и эндокринные реакции, вызывая у людей нейроплегию — состояние, подобное спячке. Эти вещества используются в анестезиологии при проведении длительных операций.

    В 2005 году ученым из США под руководством Марка Рота удалосьввести мышей, не впадающих в спячку в природных условиях, в шестичасовую гибернацию. В камеру с мышами подавали воздух с сероводородом, и у мышей снизилась температура тела до 13 градусов, а обмен веществ замедлился в десять раз. Однако эксперименты с большими млекопитающими — свиньями и овцами — оказались неудачными. Маленькие дозы не вызвали у них спячку, а большие оказались токсичны из-за подавления дыхательных процессов в митохондриях животных.

    Еще в конце 1980-х исследовательская группа под руководством академика Владимира Кованова обнаружила, что живые организмы, насыщенные инертными газами в условиях низкой температуры и высокого давления, впадают в состояние гибернации. Если подавать инертный газ вместе с воздухом, то он легко проникает через легкие в кровеносную систему и достигает всех органов и тканей. Проникая в нервную систему, инертные газы блокируют NDMA-рецепторы, проводящие быстрые сигналы, что приводит к замедлению обмена веществ, и усиливают ГАМК-эргическое торможение, связываясь с ГАМК-рецепторами, замедляющими проведение импульсов в нервной системе.

    Инертные газы, проникая через мембраны, образуют в клетке микрокристаллогидраты (клатраты). В составе клатратов вода находится в неактивном состоянии, поэтому их образование тормозит все процессы в клетке, то есть замедляет метаболизм. Кроме того, клатраты в клетках не дают расти кристаллам льда при понижении температуры ниже нуля, то есть клатраты играют роль криопротекторов при замораживании клеток и органов.

    В экспериментах, проведенных на крысах, выяснилось, что все инертные газы замедляют метаболизм, но самым эффективным из них является ксенон. Время максимального выживания крыс в герметичной камере с содержанием ксенона 80 процентов — в 3,5 раза больше по сравнению с камерой, наполненной воздухом.

    «Фармакологическое торможение симпатической нервной системы — давно известное явление. Инертные газы блокируют рецепторы в ЦНС и снижают обмен веществ. Ксенон из них самый мощный, действует в 20 раз сильнее, чем аргон. Лучше всего все фармакологические средства действуют на тех, у кого бывает спячка в природе, но и с крысами можно было добиться эффекта, хотя и не такого сильного», — говорит доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник Института медико-биологических проблем РАН Владимир Николаевич Ананьев.

    С крысами получилось

    В 2015 году Фонд перспективных исследований совместно с пущинским Институтом биофизики клетки РАН создали Лабораторию криоконсервации и гипобиоза. С тех пор у сотрудников лаборатории вышло несколько статей, посвященных механизмам спячки якутского суслика (Spermophilus undulatus). В частности, в исследованиях были рассмотрены приспособления к спячке нервной системы, поперечно-полосатой мускулатуры, а также накопление фосфолипидов в печени и сезонные изменения в экспрессии белков в мозге.

    Сейчас в Лаборатории криоконсервации и гипобиоза разрабатывают препарат для гибернации мышей и кроликов на основе ксенона, в виде газовой смеси и в виде таблеток. Ксенон является одним из компонентов сложной композиции, состав которой исследователи не раскрывают. В разработанной рецептуре он выступает в качестве анестетика, нейропротектора и кардиопротектора.

    «В рамках проекта разработана рецептура, при введении которой в эксперименте с крысой удалось поддерживать состояние гипобиоза до семи суток, причем его продолжительность можно регулировать составом и дозой препарата. Достаточно дополнительно ввести его внутривенно, и гипобиоз будет продолжаться столько, сколько нужно», — рассказала N + 1 заместитель руководителя лаборатории Надежда Захарова.

    По словам ученого, после прекращения действия препарата экспериментальное животное самопроизвольно восстановилось в течение 10-15 часов. В настоящее время в лаборатории проводятся эксперименты на минипигах.

    «Крысу поддерживали в торпороподобном состоянии с помощью автоматизированной системы с обратной связью от физиологических показателей животного. Крысам вводилась рецептура в поддерживающих концентрациях, а также питательная смесь по разработанной программе, обеспечивающая поддержание солевого и энергетического баланса», — рассказала Захарова.

    Сердцебиение крыс под воздействием препарата снизилось с 300-600 до 75-150 ударов в минуту, то есть в два–четыре раза, а температура понизилась на 7–8 градусов. Для сравнения, во время спячки у сусликов, сопоставимых с крысами по размеру, частота сердцебиения и дыхания во время спячки снижается примерно в сто раз.

    Мы попросили прокомментировать эти результаты Маттео Черри (Matteo Cerri), физиолога из итальянского университета Болоньи, и еще одного пожелавшего остаться анонимным иностранного специалиста, изучающего влияние радиоактивного облучения на мышей и рыбок данио-рерио, которые находятся в состоянии искусственного гипобиоза.

    Оба наших эксперта согласились с тем, что искусственная гибернация крыс на протяжении семи суток — настоящее достижение.

    «Эффект, вызванный краткосрочным воздействием ксенона, будет вызывать изменения частоты сердечных сокращений, температуры тела и артериального давления, которые вы описали. То есть это не ново. Что тут по-настоящему новое и важное, так это тот факт, что крысы оставались в таком состоянии в течение недели», — прокомментировал Маттео Черри. «Я не знаю ни одного препарата, способного поддерживать спячку в течение семи дней», — добавил эксперт, пожелавший остаться неназванным.

    Правда, по мнению наших экспертов, состояние крыс после выхода из эксперимента нуждается в дополнительном изучении. «Учитывая длительное пребывание [крыс] в спячке, необходимо провести тщательное исследование их когнитивных и поведенческих функций. В случае, если состояние спячки сохранялось в течении семи дней без перерыва на бодрствование, необходимо проверить, в порядке ли мышечный тонус, функции почек, нет ли других долгосрочных побочных эффектов», — считает анонимный эксперт.

    По словам этого же специалиста, применение ксенона для введения организма в искусственную гибернацию действительно может дать хороший результат без нежелательных побочных эффектов. Однако говорить о практической применимости такого препарата можно будет только в том случае, если это решение окажется рентабельным.

    «Ксенон — дорогостоящий медицинский газ, и даже дозы, необходимые для поддержания анестезии человека в течение двух часов, стоят примерно 300 долларов. Если исследователи использовали большие дозы ксенона, чтобы вызвать спящий режим, — стоимость значительно возрастет. При таких условиях препятствием [для его широкого применения в медицине — Прим. N + 1] может стать именно стоимость».

    По словам Надежды Захаровой, никаких побочных эффектов воздействия нового препарата на крыс в ходе эксперимента не наблюдалось. «Для человека необходим пересчет доз после клинических исследований», — говорит она.

    На очереди человек

    Срок реализации проекта по разработке технологии создания фармакологически индуцированного торпороподобного состояния (ФИТС) мышей и кроликов и создание самого препарата составил 40 месяцев. Дальнейшие цели работы лаборатории — разработка технологии для людей. По словам Захаровой, для космонавтов уже разрабатывается макет оборудования с обратной связью, в котором один насос подает газовый препарат, а с помощью инфузионного насоса в организм поступает питательный раствор.

    Ученые считают, что человеку, так же как и гибернирующим животным, необходимы периодические пробуждения для стимуляции нервной и иммунной систем, которые могли бы осуществляться сменой подаваемой газовой смеси. Однако, по словам Захаровой, эксперименты по периодическому выводу из гибернации и погружению в гибернацию в одной серии пока не проводились. Возможная продолжительность спячки для человека также пока неизвестна.

    Кроме космических полетов, такие препараты могут быть востребованы в чрезвычайных ситуациях, когда люди попадают в условия недостатка кислорода — при авариях в шахтах и на подводных лодках, при несчастных случаях в горах, открытом море, в любых труднодоступных местах, где пострадавшим невозможно немедленно оказать медицинскую помощь.

    В экспериментах на кроликах с потерей половины крови «золотой час», во время которого помощь наиболее эффективна, увеличивался в девять раз, а при введении дополнительной дозы — и на больший срок. Увеличение «золотого часа» важно не только при травмах, но также при инфаркте и инсульте, когда недостаток кислорода в жизненно важных органах можно компенсировать снижением их потребности в кислороде. Препарат также удлиняет продолжительность жизни крысы в 18 раз при снижении концентрации кислорода с 21 процента до 3,5.

    «Использование созданных фармакологических препаратов позволит продлить жизнь до оказания первой помощи человеку с летальной гипоксией, смертельной кровопотерей, болевым шоком и переохлаждением», — рассказал N + 1 руководитель проектной группы ФИТС профессор Анатолий Ковтун.

    Препаратам предстоит пройти серию доклинических испытаний на токсичность и мутагенность. «В настоящее время проводятся исследования по оценке безопасности препаратов на лабораторных животных, в соответствии с требованиями и нормами для новых препаратов. Следующий шаг, при успешном прохождении этапа доклинических исследований, — проверка безопасности и эффективности на добровольцах, которая, в соответствии с нормами, обычно длится от 3 до 5 лет», — говорит Ковтун.

    Мы попросили оценить перспективы этих исследований наших иностранных экспертов.

    «Длительная контролируемая гибернация людей с использованием фармпрепаратов — это святой Грааль всех исследований спячки, от которой зависит развитие длительных пилотируемых космических полетов, — считает анонимный эксперт. — Активность научных исследований на данный момент такова, что уже через пять-шесть лет мы, возможно, научимся погружать человека в гибернацию на несколько часов для ограниченного применения, например при лучевой терапии или для смягчения воздействия радиации. Разработка контролируемой и долгосрочной гибернации для космических миссий может потребовать более десяти лет».

    «Учреждение, занимающееся разработкой таких технологий, обладающее необходимыми знаниями и имеющее правильную финансовую поддержку, потенциально могло бы разработать его за десятилетие», — считает Маттео Черри.

    Александра Кочеткова

    Источник: N+1

    Слово ДИАПАУЗА — Что такое ДИАПАУЗА?

    Слово состоит из 8 букв:

    первая д,

    вторая и,

    третья а,

    четвёртая п,

    пятая а,

    шестая у,

    седьмая з,

    последняя а,

    Слово диапауза английскими буквами(транслитом) — diapaza

    Значения слова диапауза. Что такое диапауза?

    Диапауза

    Диапауза (от др. -греч. διάπαυσις — перерыв, остановка) — состояние физиологического торможения обмена веществ и остановки формообразовательных процессов. Сигнал к переходу в диапаузу — это уменьшение продолжительности светового времени суток.

    ru.wikipedia.org

    ДИАПАУЗА ДИАПАУЗА (от греч. diapausis — перерыв, остановка), период временного физиол. покоя в развитии и размножении животных. Характеризуется резким снижением интенсивности метаболизма и остановкой формообразоват. процессов.

    Биологический энциклопедический словарь. — 1986

    Диапауза ДИАПАУЗА (от греч. diapausis — перерыв, остановка), период временного физиологического покоя в индивидуальном развитии животных (особенно насекомых), растений…

    Экологический словарь

    Русский язык

    Диапа́уза, -ы.

    Орфографический словарь. — 2004


    1. дианойя
    2. диапазонный
    3. диапазон
    4. диапауза
    5. диапедез
    6. диапозитивный
    7. диапозитив

    что это такое, как проходит, какой вид муравьев без диапаузы подойдет новичкам

    Автор статьи

    Команда AntFarms.ru

    Все дело в климате. Например, для тропических видов муравьев зимовка вовсе не нужна. Для начинающих киперов которые держат виды Messor structor, Lasius niger и Tetramorium caespitum осваивать этот процесс также нет необходимости, а вот для разновидностей Camponotus vagus, Polyergus, Catagliphis, Formica и Camponotus без нее не обойтись.

    Что такое диапауза

    В природе период с середины ноября по середину апреля для большинства видов насекомых, проживающих в северных и умеренных широтах кормовая база практически отсутствует, в связи с чем муравьи уходят вглубь муравейников и впадают в подобие спячки — диапаузу, что необходимо для поддержания нормального ритма жизни колонии. Потому, если не создать условия для спячки муравьев, то их развитие просто остановится, и колония может погибнуть.

    Кому необходима диапауза Какие муравьи могут обойтись без зимовки
    Camponotus ligniperda Messor structor
    Serviformica cunicularia Mirmica sp.
    Serviformica fusca Camponotus vagus Tetramorium caespitum
    Catagliphis aenescens Solenopsis fugax Lasius flavus
    Formica rufa Lasius niger
    Formica polyctena Lasius brunneus
    Polyergus rufescens Leptothorax sp.

    Как определить, что насекомые готовятся к спячке:

    • происходит спад активности в колонии, муравьи становятся вялыми;
    • насекомые набивают брюшки сиропом и делают запасы корма, в результате брюшки у них раздуваются;
    • колония сбивается в небольшие группки в глубине формикария, которые слабо реагируют на внешние раздражители.

    В этот период стоит усилить диету насекомых и давать им больше сиропа, если речь идет о виде, которому можно давать углеводы в таком виде. Также рекомендуется немного усилить увлажнение в формикарии, но не очень сильно, чтобы случайно не завести в муравейнике плесень и не испортить запасы пищи. Обычно подготовка происходит в начале-середине ноября.

    2 варианта провести зимовку: обычный и экспресс-способ

    В естественных условиях зимовка занимает около полугода. Дома можно сократить этот интервал до двух месяцев, а при экспресс-зимовке до 2 недель, однако использовать экспресс-метод рекомендуется только в крайних случаях. Чем дольше проспят муравьи, тем лучше для них. В идеале довести спячку до природного интервала в 6 месяцев. Кстати, за две недели до введения в диапаузу необходимо постепенно отключить искусственный обогрев формикария.

    Зимовка в холодильнике

    Для такого способа колонию рекомендуется переместить в пробирку, где она займет меньше места, а затем, проложив пробирку поролоном и убрав внутрь тубуса, например, банки из-под чипсов, поместить в холодильник. Только нужно обязательно проверить температуру в холодильнике, она не должна быть ниже +8°C, иначе колония погибнет. Во время спячки периодически подкармливайте насекомых сиропом и контролируйте влажность в их временном приюте. Если есть достаточно места, можно не извлекать муравьев из системы ходов, а оставить в муравейнике, отстегнув, по возможности, арену. Только не забудьте проложить муравейник теплоизолятором и защитить от действия света.

    Экспресс-спячка

    Для такого способа поздней осенью, в середине ноября, до наступления заморозков нужно изолировать фольгированной пленкой с утеплителем любую коробку, внутрь которой поместить формикарий, обернутый пленочным теплоизоляционным материалом и убрать его за окно или на лоджию , вне досягаемости солнечных лучей, ветра и дождя. В случае возникновения заморозков требуется убирать муравейник в более теплое место. Период спячки в таких условиях должен составлять от двух недель до двух месяцев.

    Выведение из спячки

    Выводить муравьев необходимо медленно, чтобы не устроить им гипотермический шок. Для этого в течение нескольких дней постепенно поднимайте температуру, перемещая насекомых во все более теплое место, а для восстановления сил заранее приготовьте им белковую пищу, лучше всего подойдет придавленное насекомое.

    Если все было сделано правильно, то через пару недель матка снова начнет откладывать яйца — значит зимовка прошла успешно. Новичкам все-таки рекомендуется приобретать муравьев, обходящихся без зимовки, виды которых приведены в таблице в начале статьи.

    Определение диапаузы по Merriam-Webster

    диа · пауза

    | \ ˈDī-ə-ˌpȯz

    \

    : период физиологически вынужденного покоя между периодами активности.

    Диапауза — обзор | Темы ScienceDirect

    Диапауза и выпадение

    Диапауза, приостановка нормального развития на каком-то этапе жизненного цикла, является часто наблюдаемым явлением у Trichoptera.Это реакция на регулярно повторяющиеся периоды сложных условий окружающей среды, и она закончится, когда внешний раздражитель окружающей среды, сигнализирующий об окончании неблагоприятных условий, возобновит нормальное развитие (Wiggins, 1996a; Chapman, 1998). Фотопериод — важнейший фактор, контролирующий диапаузу; для личиночной диапаузы третий возраст является критическим этапом, который особенно восприимчив к влиянию фотопериода, тогда как пятый возраст является чувствительным этапом для взрослой диапаузы (Денис, 1978).Качество пищи, которое влияет на запасы энергии, которые позже используются во взрослом возрасте, также играет важную роль в личинках будущих самок Anabolia furcata Brauer, 1857 (Majecki, 1999).

    Как Agapetus bifidus Denning, 1949, так и A. occidentis Denning, 1949, на стадии яйца до зимовки претерпевают диапаузу в течение примерно 9 месяцев (Anderson, 1976). После вылупления ранней весной личинки завершают быстрое развитие за 2–3 месяца. Agepetus illini Ross, 1938, который также появляется весной в раннем возрасте, скорее всего, также зависит от длительной диапаузы зимой в виде яйца (Росс, 1944). Личинки первой стадии развития Dibusa angata Ross, 1939, появляются в середине ноября после явной диапаузы яиц, происходящей в летние и осенние месяцы (Resh and Houp, 1986).

    Диапауза на стадии личинки задерживает метаморфоз, и взрослые особи не появляются до осени. Когда происходит вылупление, яйца почти полностью развиваются и откладываются через несколько дней.Таким образом, диапауза может функционировать для синхронизации периодов яйцекладки осенью (Novák, 1960; Novák, Sehnal, 1963, 1965). Примеры видов, которые демонстрируют личиночную диапаузу, включают Anabolia nervosa (Curtis, 1834), Chaetopteryx villosa (Fabricius, 1798), Halesus digitatus (фон Паула Шранк, 1781) и H. radiatus (Curtis, 1834). ). Эти виды входят в диапаузу в конце мая – июне и не претерпевают метаморфоз до конца августа в сентябрь (Денис, 1978).

    Если нет личиночной диапаузы, а метаморфоз и вылет не откладываются до осени, летом может возникнуть диапауза имаго. В этом случае метаморфоз и вылет могут произойти уже весной, но самки будут неполовозрелыми. Диапауза взрослых особей тормозит развитие яичников, и половое созревание откладывается до конца лета. Когда диапауза завершается, вероятно, вызванная внешним стимулом более коротких дневных фотопериодов, развитие возобновляется, и яйца полностью развиваются к осени (Denis, 1978; Wiggins, 1996a).Однако уровень развития яичников у разных видов различается. У Glyphotaelius pellucidus (Retzius, 1783) овоциты и трофоциты очень маленькие, а первые фолликулы едва различимы, в то время как у Limnephilus lunatus Curtis, 1834 овоциты и трофоциты крупнее и фолликулы более отчетливы; фолликулы L. centralis Curtis, 1834 еще больше. Различия в сроках откладки яиц этих видов отражают эти различия в развитии яичников: масса яиц л.centralis появляются первыми в начале сентября, тогда как особи L. lunatus и G. pellucidus появляются только в конце сентября или начале октября (Le Lannic, 1976).

    Limnephilis assimilis (Banks, 1908) в Долине Смерти, Калифорния, является еще одним примером ручейника с диапаузой взрослых особей. Яйца откладываются в октябре, укороченная фаза личинок происходит зимой и приводит к окукливанию в феврале, а вылет взрослых особей происходит к концу апреля. Самки появляются с неразвитыми яичниками, которые полностью созревают во время расширенной взрослой фазы.В этом случае репродуктивная диапауза взрослых особей позволяет избежать неблагоприятных условий — высоких летних температур — которые могут привести к исчезновению временных местообитаний водных личинок в летние месяцы (Colburn, 1988). Первоначальная задержка жизненного цикла ручейников, вызванная диапаузой взрослых особей, позволяет личинкам избегать высыхающих летних условий и развиваться в более прохладных, влажных и более благоприятных условиях осенних водоемов (Wiggins, 1996a, 2004).

    Значение, фазы, сравнение с гибернацией и часто задаваемые вопросы

    Значение диапаузы — это физиологическое состояние, обнаруживаемое в основном у членистоногих.В этом состоянии наблюдается задержка развития или состояние покоя, что означает остановку большинства жизненных процессов. В течение жизненного цикла насекомого диапауза может произойти на любой стадии: эмбриональной, личиночной, куколочной и взрослой.

    Эта задержка развития является спонтанной реакцией этих животных на выживание в неблагоприятных условиях окружающей среды.

    Однако этот покой в ​​основном наблюдается на стадии куколки насекомых, таких как коконы моли. Диапауза на стадии зрачка останавливает любое физиологическое развитие.Но во взрослой и активной стадии репродуктивный процесс или привычка к кормлению останавливаются или замедляются.

    Неблагоприятные условия, такие как нехватка пищи, изменения продолжительности дня и температуры и т. Д., Обычно являются основной причиной диапаузы у насекомых. Эти условия снижают концентрацию гормонов роста в их организме, и, таким образом, наступает остановка развития.

    Таким образом, даже если значение диапаузы указывает на то, что это генетическое явление, ее можно устранить экспериментально, создав благоприятные условия для животных.

    Организмы, у которых наблюдается диапауза

    Некоторые клещи и насекомые, а также несколько улиток и ракообразных демонстрируют диапаузу. Эта задержка развития является спонтанной реакцией этих животных на неблагоприятные условия окружающей среды. Некоторые другие группы животных также имеют диапаузы.

    Бабочка по имени Prodoxus Y-inversus может бездействовать около 19 лет. Это зафиксировано как самая продолжительная диапауза в биологической науке. Эта моль встречается на юго-западе Мексики и США.

    Диапауза на эмбриологической стадии наблюдается у некоторых членистоногих, таких как кукурузный мотылек юго-западный, табачный рогатый червь и мясная муха.

    Мумихог, вид рыб, также проявляет покой в ​​фазе эмбриона. Тутового шелкопряда наблюдается диапауза между поздней личиночной и поздней эмбриональной стадией.

    Фазы диапаузы у насекомых

    Значение диапаузы — это приостановка развития насекомых на любой стадии их жизненного цикла. Следующие стадии можно найти в диапаузах насекомых —

    Стадия индукции происходит до появления неблагоприятных сигналов окружающей среды.Эти специфические стимулы окружающей среды известны как «знаковые стимулы», запускающие диапаузу у насекомых. Однако стимулы не влияют отрицательно на какие-либо условия окружающей среды, но помогают животным прогнозировать надвигающиеся экологические преобразования.

    Как следует из названия, на стадии подготовки насекомые подготавливают свои тела к приостановке жизненного процесса. Эта фаза наступает сразу после фазы индукции. Насекомые начинают запасать метаболические источники, такие как углеводы, липиды и белок, чтобы выжить во время диапаузы.

    Процесс инициации — самый важный этап для начала диапаузы. На этом этапе насекомые самопроизвольно прекращают морфологическое развитие. Прекращение действия включает в себя высвобождение специальных ферментов, изменение цвета и т. Д.

    Пример. Жаробеды вырабатывают некоторые химические вещества, которые помогают им снизить точку замерзания.

    За счет снижения метаболизма и приостановки эмбриологического развития наступает поддерживающая фаза. Более того, определенные раздражители окружающей среды вызывают чувствительность, которая может предотвратить прекращение диапаузы.

    Фаза завершения завершает прерывание в развитии. Тем не менее, некоторые насекомые зависят от определенных факторов окружающей среды, которые помогают наступить фазе завершения.

    После прекращения диапаузы у насекомых наступает фаза бездействия или покоя. На этом этапе насекомые со временем начинают возобновлять свое физиологическое развитие, если условия окружающей среды благоприятны.

    Разница между спящим режимом и диапаузой

    Спящий режим подразумевает сезонное бездействие, которое наблюдается в эндотермах.Снижая частоту сердечных сокращений, скорость обмена веществ, температуру тела и т. Д., Некоторые животные остаются неактивными в течение зимнего сезона. Такие животные, как сурки, ежи, белки и т. Д., Впадают в спячку.

    Диапаузы возникают из-за наступления неблагоприятных условий окружающей среды, таких как нехватка пищи, изменения температуры и т. Д. У большинства членистоногих эта остановка в развитии наблюдается на любом этапе своего жизненного цикла.

    Изучите дополнительную информацию и научитесь определять диапаузу, ознакомившись с нашими обширными учебными материалами сегодня.Вы также можете присоединиться к нашим живым занятиям через приложение Vedantu.

    Диапауза в развивающихся государствах

    Обзор

    Диапауза
    относится к состоянию задержки роста или размножения, которое типично для
    многие зимующие или летящие членистоногие (Lees 1956). Надо различать
    диапауза от покоя. Некоторые пограничные случаи действительно встречаются, но некоторые
    физиологические механизмы могут быть распознаны у диапаузирующих насекомых, которые
    отсутствует в покое (Tauber & Tauber 1976).Харви (1962) заявил, что
    диапауза — это состояние задержки развития, которое сохраняется даже при
    условия окружающей среды благоприятны для роста. У некоторых насекомых задержка
    является факультативным: стимулы окружающей среды побуждают организм либо продолжать
    или прекратить разработку. У остальных насекомых задержка обязательна. В
    как факультативная, так и обязательная диапауза, контроль за развитием есть
    осуществляется эндокринной системой (Beck 1968).

    Директор
    стимулом для наступления диапаузы является фотопериод, хотя температура,
    вода и диета могут быть задействованы.Диапауза может внезапно прекратиться, когда
    мозг полностью восстанавливает свою функцию. На всех стадиях развития насекомое может перейти в диапаузу. в
    Диапауза личинки и куколки — это остановка линьки, контролируемая
    система мозг-грудная железа. У взрослых насекомых диапауза характеризуется
    торможение созревания яиц, связанное с отказом всего тела
    (deWilde & Boer 1961). Диапауза в раннем эмбрионе Melanoplus дифференциал включает прерывание эмбриогенеза.

    Каждый из
    Следующие эндокринные органы насекомых связаны с какой-либо формой
    диапауза: (1) мозгово-грудная железа, (2) allatum corpus и (3) subesophagael
    ганглий. Признано, что диапауза насекомых — это эндокринная недостаточность.
    синдром переднегрудных желез (или allata тел). Есть немного
    сомневаюсь, что обнаруженная на стадии роста диапауза связана с временным отсутствием
    нейросекреторной активности в головном мозге.Случай взрослой диапаузы там
    может быть активное торможение всех тел (deWilde 1962).

    Фотопериод

    Прямой и Косвенный Действие
    из Фотопериод .—В
    паразитических насекомых, развитие во многих случаях зависит от
    физиологическое состояние хозяина. Однако в некоторых случаях паразитоиды
    собственные независимые фотопериодические реакции. В Apanteles клубочки
    (L.) выращивали на Pieris brassicae и на Apanteles spurius Wesmael выращивали на нескольких различных видах хозяев,
    куколочная диапауза определяется фотопериодом, применяемым во время личиночного
    этап (Данилевский 1961, deWilde 1962).Также могут быть взаимодействия
    фотопериод с температурой, найденной в Neodiprion
    сертификат (Geoffroy)
    (Салливан и Уоллес, 1967).

    Можно выбрать фотопериоды
    которые вызывают диапаузу у паразитоида, хозяин остается в активном
    этап (Гейспиц и Кяо 1953). В Птеромал
    puparum (L.), выращенный на Pieris brassicae , Pieris
    напи (L.) и Pieris rapae (L.), фотопериодические ответы хозяина и
    паразитоидов сложно отделить. Но в P . напи , г.
    выращивание куколки при 17 ° C в течение 12 часов вызывает диапаузу в 100% случаев.
    паразитоиды, не мешая развитию куколки хозяина
    (Масленникова 1958).

    Восприятие из Фотопериод .- Глаза насекомого могут участвовать в восприятии, но мозг, вероятно, принимает непосредственное участие.
    в получении стимула непосредственно через тело насекомого (deWilde
    1962 г.).

    Фотопериодичность в Географический Гонки — Фото
    является одним из важнейших изолирующих факторов во внутривидовых географических
    дифференциации и, следовательно, в эволюции насекомых.Фотопериодический отклик в
    местные штаммы насекомых могут различаться в зависимости от географического положения.
    широта, на которой они происходят, не сопровождаясь различением
    морфологические особенности. Эти штаммы могут различаться по интенсивности ответа, в
    влияние температуры на отклик и в критический фотопериод.

    Увеличение
    широта заставляет местные популяции насекомых быть более моновольтными и показывать
    более обязательная диапауза.Более того, диапауза, вызванная фотопериодом, имеет тенденцию быть
    более интенсивно в популяциях высоких широт.

    Сезонно Формы и Виды деятельности Под контролем
    по Фотопериод .—Там
    бывают две формы: (1) долгий день
    и (2) короткий рабочий день. Времена года
    оказывают свое влияние в определенной форме.


    Чувствительность Этапы .— Чувствительность
    никогда не распространяется на весь жизненный цикл насекомых. Все этапы кроме
    куколка может быть восприимчивой, но в большинстве случаев чувствительность усиливается в
    ограниченное количество возрастов.Чувствительный этап и ответный этап — это
    обычно разные (Ryan 1965). В Гиппелатес
    Глазные комары: яйцо входит в диапаузу после периода высыхания (Legner, Olton & Eskafi
    1966 ). Личинки пупка
    апельсиновый червь, Amyelois transitella, входят в диапаузу после периода
    засуха (Легнер
    1983 ). Причины диапаузы у паразитарных
    Перепончатокрылые не простые.У многих видов особи могут входить в состояние
    диапаузы в то время, когда окружающая среда благоприятна для постоянного
    развитие и рост вида (Flanders 1944, 1972; Simmonds 1948).

    Фотопериодический Индукционный .— Там
    как правило, у насекомых встречаются две скорости индукции: одна, если требуется
    уровень постепенно увеличивается, а другой, где от нескольких до многих циклов
    обязательный.Диапаузу можно легко обратить вспять с помощью периодов, способствующих нормализации
    Мероприятия. Конечно, это зависит от того, на какой стадии находится насекомое.
    время.

    Температура
    эффекты на диапаузу различны (Saunders 1967, 1968), а температура может
    также влияют на индукцию диапаузы за счет фотопериодических воздействий
    (Салливан и Уоллес, 1967). Высокие температуры способствуют предотвращению диапаузы в
    виды с длинным днем, хотя низкие температуры в некоторых случаях могут предотвратить диапаузу
    также.Очевидно, температура важна для определения того,
    фотопериод может действовать. Температура и фотопериод по-разному действуют на разные
    стадии развития, вызывающие диапаузу (Eskafi & Legner
    1974 ).

    Диапауза
    Прерывание

    Продолжительность
    диапаузы чрезвычайно варьируется среди видов.От девяти дней до 200 дней и
    даже 12 лет (например, Ситодиаплез
    sp. мошка) известны.

    Генерал
    Необходимым условием для выхода из диапаузы является забор воды из
    окружающая среда, что, вероятно, связано с повышением метаболической активности
    пробуждающихся насекомых.

    Эффекты
    температуры изменчивы. Тропическим видам обычно требуется более высокая
    температура, чтобы нарушить диапаузу, чем у умеренных видов.

    Диапауза
    дюйм Паразитические Насекомые В частности

    Есть
    значительная вариабельность выраженности диапаузы среди паразитарных
    насекомые. Следующие примеры дают некоторые из наиболее часто ожидаемых
    поведение:

    Яйца
    паразитоиды, депонированные в личинках хозяина, обычно вылупляются, но личинки паразитоидов
    не претерпевают дальнейшего развития, пока хозяин не сформирует пупарий.Примеры находятся в Diplazon
    fissorius Grav., Stilpnus anthomyiidiperda , Tachinaephagus
    zealandicus , Agathis lacticinctus , Figites
    виды и Phygadeuon spp.
    Иногда такое поведение рассматривается как форма покоя, а не как
    реальная диапауза, однако.

    Некоторые
    паразитоиды дополнительно демонстрируют вторую форму ареста, определенную диапаузу.
    который выражается в конце последнего личиночного возраста после того, как хозяин
    был потреблен. Некоторые двукрылые, которые служат хозяевами перепончатокрылых.
    паразитоиды преждевременно образуют пупарии осенью при паразитировании.
    Варлей и Батлер (1933) наблюдали это у паразитированных личинок
    хлоропид.

    Паркер (1935)
    показали, что личинка сатиновой моли заражена паразитами Apanteles solitarius
    (Рацебург) прекращают диапаузу раньше, чем непаразитированные личинки.Шнайдер (1950, 1951) показал, что Diplazon
    грудная клетка (Тунберг)
    вызвал преждевременное окукливание у своего хозяина-сирфида. Индуцированное окукливание было
    прямое действие вещества, выделяемого паразитоидом.

    Паразитоиды атакуют розовый
    совки стимулируются к диапаузе вместе со своим хозяином (Legner
    1983 ).

    Эндокринная Процессы Вовлеченные .—Это
    в настоящее время признано, что диапауза насекомых является синдромом эндокринной недостаточности
    переднегрудные железы (или allata тела). Нет сомнений в том, что
    диапауза, обнаруженная на стадии роста, связана с временным отсутствием
    нейросекреторная активность в головном мозге. В случае диапаузы взрослого
    может быть активное торможение всех тел (deWilde 1982).

    Дутт (1959)
    считали, что вмешательство диапаузы в какой-то этап жизненного цикла
    паразитические виды часто необходимы для синхронизации
    развитие между хозяином и паразитоидом.

    Теории и Эксперименты .— Фландрия (1944) считала диапаузу у паразитоидов адаптивной, поскольку она задерживает
    развития до тех пор, пока хозяин не достигнет стадии, предположительно наиболее подходящей для
    пищевые потребности паразитоида. Симмондс (1946, 1947, 1948),
    однако считается, что диапауза возникает из-за некоторой физиологической дезадаптации во время развития.Он не
    считают диапаузу адаптивной, чтобы позволить виду выжить в период
    неблагоприятный для дальнейшего роста, а скорее патологическое состояние из-за предшествующей окружающей среды или внутренних
    влияет. [См. Также Etzel &
    Легнер
    1999 ]

    Причины
    диапаузы у паразитических перепончатокрылых не просты. У многих видов
    люди могут войти в состояние диапаузы в то время, когда окружающая среда
    благоприятствует непрерывному развитию и увеличению вида (Фландрия
    1944, Симмондс 1948).


    физиологическое состояние родительской самки до и во время
    откладка яиц может повлиять на долю ее потомства, которое войдет в диапаузу
    (Simmonds 1946, 1947, 1948, Saunders 1962, 1965, 1966a, b). В Spalangia дрозофил Ashmead, когда самка стареет,
    процент ее потомства входит в диапаузу. У ихневмонид Cryptus inornatus Pratt, потомство от самок, которые у
    развитие прошло через период диапаузы, показало гораздо более низкую
    частота диапаузы, чем у потомства от самок, которые развили
    без диапаузы.Если бы жизнь взрослой самки продлилась изменением
    диета, диапаузирующее потомство увеличилось с 2,5% до 36,5%. Симмондс также
    Найдено в S . дрозофил диапауза
    заболеваемость увеличивалась, если во время развития преобладали низкие температуры. В Cryptus диапауза увеличивалась, если
    изменено качество корма личинок в виде обеспечения
    неестественный хозяин.

    Шнайдерман
    и Хорвиц (1958) поддержали выводы Симмондса о влиянии материнского
    физиология на диапаузу у потомства.Шнайдерман считал, что спусковой крючок
    стимул действует на ранней стадии жизненного цикла, в то время как реальная диапауза
    проявился гораздо позже. Открытая самка Nasonia vitripennis
    к низким температурам во время овигенеза вызвала диапаузу у потомства на
    конец последнего личиночного возраста. Температура ниже 15 ° C была необходима для
    нарушить диапаузу у личинки Nasonia .

    Вроде хорошо
    установлено, что у некоторых видов эндопаразитов диапауза вызывается только
    нахождение у хозяев, которые сами находятся в состоянии диапаузы (Doutt 1959).Пример в Trichogramma cacoeciae Marchal, который
    паразитирует на яйцах Archips rosana L.

    Фландрия
    (1942, 1944) считали неотложенные яйца многих видов без желтка как
    находятся в состоянии диапаузы, что позволяет им храниться в яйцеводах или
    измененные части яичника. Дальнейшее развитие зависит от погружения
    в питательных жидкостях организма хозяина.Doutt (1959) предположил, что это может
    быть покоем, а не диапаузой.


    Metaphycus helvolus Compere
    вытеснен в воображаемый
    диапауза, когда он изолирован от хозяина в течение двух-трех недель
    (Фландрия 1942, 1944). Наблюдение полное, нарушается только диапауза.
    когда самка может питаться жидкостями тела хозяина. Термин
    «имагинальную диапаузу», вероятно, следует ограничить обязательной
    стадии покоя, такие как Тифия
    vernalis Rohwer (Clausen
    & King 1927) и в Поризон
    Parkeri Blanchard (Parker et
    al.1950).


    задержка репродуктивной функции, возникающая при Перидесмии
    sp. и Cedria paradoxa Wilkinson и в
    социальные перепончатокрылые — это факультативное явление, известное как фазическая кастрация (иногда называемая агравидностью).

    Эндрюарта
    (1952) согласились, что диапауза на взрослой стадии может принимать форму отказа
    для созревания яйцеклеток или сперматозоидов и может проявляться при длительном предварительном откладывании
    период.Он процитировал работу Скобло (1941) на Habrobracon .
    brevicornis (Весмаэль). В
    предопозиционный период взрослого значительно продлился, если подвергнуть
    кормление личинок до температур в более низких диапазонах.

    В пупочном черве, Amyelois transitella , различные процентные доли собранных на поле
    личинки входят в диапаузу. Три завезенных им паразита: Pentalitomastix и два Goniozus spp.также входят в диапаузу со своим хозяином.
    Диапауза, по-видимому, вызвана несколькими сезонными факторами, среди которых
    возможно наличие широтных эффектов (Гал 1978, Легнер
    1983 ).

    Упражнения :

    Упражнение 23.1 — Что такое диапауза? Отличить это от покоя?

    Упражнение 23.2 — Что вызывает состояние диапаузы? Какие этапы бывают
    произведено?

    Упражнение 23.3 — Как фотопериод может быть связан с диапаузой?

    Упражнение 23,4 — Как можно нарушить диапаузу?

    Упражнение 23,5 — Можете ли вы придумать, как может быть диапауза?
    полезно в работе по биологическому контролю?

    ССЫЛКИ : [ Можно найти дополнительные ссылки
    в
    Библиотека MELVYL ]

    Эндрюарта, Х.ГРАММ.
    1952. Диапауза применительно к экологии насекомых. Биол. Откр. 27: 50-107.

    Бек, С. Д. 1968.
    Фотопериодизм насекомых. Акад. Пресса, Лондон. 188 с.

    Сильфон, Т. С., мл.
    & T. W. Fisher, (eds) 1999. Справочник по биологическому контролю: принципы
    и Приложения
    . Academic Press, Сан-Диего, Калифорния. 1046.п.

    Данилевский, А.С.
    1961. Фотопериодизм и сезонное развитие насекомых.Оливер и Бойд
    Ltd., Эдинбург и Лондон.
    383 стр.

    де Вильд,
    J. & J. A. deBoer.
    1961. Физиология
    диапауза взрослого колорадского жука. II. Диапауза как случай
    псевдоаллатэктомия. J. Insect Physiol. 6: 152-61.

    Doutt, R. L. 1959.
    биология паразитических перепончатокрылых.
    Ann. Rev. Ent. 4: 141-182.

    1974 Эскафи, Ф.М. и Э. Ф. Легнер. 1974. Плодовитость, развитие и диапауза у Hexacola sp. около websteri , паразит Hippelates
    глазные комары.
    Ann.
    Энтомол. Soc. Амер. 67 (5): 769-771.
    Flanders, S. E. 1944. Диапауза
    у паразитических перепончатокрылых.
    J. Econ. Ent. 37: 408-11.

    264. Etzel, L.К. и Э. Ф. Легнер. 1999. Культура и колонизация. In : T. W. Fisher & T. S. Bellows, Jr.
    (ред.), Глава 15, с. 125-197, Справочник
    биологического контроля: принципы и
    Приложения
    . Academic Press, Сан
    Диего, Калифорния, 1046 стр.

    Фландрия,
    С. Э. 1972.
    Двойственность имагинального
    начало диапаузы у птеромалид, паразитирующих на Hypera postica .
    Ann.
    Ent. Soc. Амер. 65: 105-08.

    Гал,
    A. 1978. Der Einfluss der Temperatur auf die Fruchtbarkeit, Entwicklungs- und
    Uberlebensrate от Paramyelois
    transitella (Lep.,
    Pyralidae). Mitt. Dtsch. ges. Algem. Энгью. Ent. 1: 265-69.

    Гейспиц,
    К. Ф. и И. И. Кяо. 1953.
    The
    влияние продолжительности освещения на развитие определенных
    бракониды (Hymenoptera).Энтомол. Обоз. 33: 32-35. [на русском].

    Харви, У. Р. 1962. Метаболический
    аспекты диапаузы насекомых. Аня. Rev. Ent. 7: 57-80.

    Ходек, И. 1965. Несколько
    типы индукции и завершения диапаузы взрослых. Proc. 12-й Междунар.
    Congr. Ent. (1964): 431-32.

    Lees, A. D. 1956. Физиология и
    биохимия диапаузы. Аня. Rev. Ent. 1: 1-16.

    1979 Легнер, Э.F. 1979. Возникновение
    закономерности и разгон в Chelonus
    виды около curvimaculatus и Pristomerus hawaiiensis , паразитирует на Pectinophora
    госсипиелла . Аня. Энтомол. Soc. Амер. 72 (5): 681-686.

    1983 Легнер, Э. Ф. 1983. Образцы полей
    диапауза в пупочном черве (Lepidoptera: Phycitidae) и три импортных
    паразиты.Аня. Энтомол. Soc. Амер.
    76 (3): 503-506.

    1966 Легнер, Э. Ф., Г. С. Олтон и Ф. М.
    Эскафи. 1966. Влияние физических факторов на
    Стадии развития Hippelates collusor в соотношении

    деятельности его естественных паразитов.
    Аня. Энтомол. Soc. Амер. 59 (4):
    851-861.

    Масленникова, В.А.
    1958. Об условиях, определяющих диапаузу у паразитарных
    Hymenoptera, Apanteles glomeratus L. (Braconidae) и Pteromalus puparum (Chalcididae). Rev. Ent. 37: 538-45.

    Райан Р. Б. 1965. По материнской линии
    влияние на диапаузу у насекомого-паразита, Coeloides brunneri
    Vier.(Hymenoptera, Braconidae). J. Insect Physiol. 11: 1331-36.

    Saunders, D. S. 1962b.
    Влияние возраста женщины Насония
    vitripennis (Ходунки)
    (Hymenoptera, Pteromalidae) по частоте диапаузы личинок. J. Насекомое
    Physiol.
    8:
    309-18.

    Сондерс,
    Д. С. 1964.
    Выращивание мухи цеце
    паразиты в пупариях мясных мух.Бык. Wld. Hlth. Орг. 31: 309-10.

    Сондерс,
    Д. С. 1965.
    Исчезновение материнской
    источник. Proc. 12-й Международный. Конг. Ent., London 1964. стр. 182.

    Сондерс,
    D. S. 1965a.
    Индуцированная диапауза личинок
    по материнскому оперированному фотопериоду. Nature, London 206 (4985): 739-40.

    Saunders, D. S. 1965b.
    Личиночная диапауза материнского происхождения: индукция диапаузы у Nasonia vitripennis (Walker) (Hymenoptera: Pteromalidae).J. Expt.
    Биол. 42: 495-508.

    Сондерс,
    D. S. 1966a.
    Диапауза личинок
    материнское происхождение. — II. Влияние фотопериода и температуры на Nasonia vitripennis . J. Insect Physiol.
    12: 569-81.

    Сондерс,
    D. S. 1966b.
    Диапауза личинок
    материнское происхождение. — III. Влияние нехватки хозяев на Nasonia vitripennis .J. Insect Physiol.
    12:
    899-908.

    Сондерс,
    D. S. 1967.
    Измерение времени в
    Фотопериодизм насекомых: обращение фотопериодического эффекта путем охлаждения. Наука
    156 (3778): 1126-27.

    Saunders, D. S. 1968.
    Фотопериодизм и измерение времени у паразитической осы, Nasonia vitripennis . J. Insect Physiol.
    14: 433-50.

    Сондерс,
    Д. С. 1973.
    Термопериодический контроль.
    диапаузы у насекомого: теория внутреннего совпадения. Наука, Вашингтон,
    Округ Колумбия 181 (4097): 358-60.

    Сондерс,
    D. S. 1974.
    Доказательства для
    осцилляторы «галка» и «сумрак» в фотопериодических часах Nasonia . J. Insect Physiol 20: 77-88.

    Сондерс,
    D. S. 1974.
    Спектральная чувствительность
    и пороги интенсивности в Nasonia
    фотопериодические часы.Nature, London 253 (5494): 732-34.

    Saunders, D. S. 1978.
    Внутреннее и внешнее совпадение и очевидное разнообразие фотопериодических
    часы в насекомых. J. Comp. Physiol. А-127: 197-207.

    Сондерс Д. С. 1981.
    Фотопериодизм насекомых — часы и счетчик: обзор. Physiol. Ent. 6:
    99-116.

    Saunders, D. S. &
    Д. Саттон. 1969. Циркадные ритмы в фотопериодических часах насекомых.Природа,
    Лондон 221 (5180): 559-61.

    Сондерс, Д. С., Д.
    Саттон и Р. А. Джарвис. 1970. Влияние видов-хозяев на диапаузу.
    индукция в Nasonia vitripennis . J. Insect Physiol.
    16:
    405-16.

    Шнайдерман,
    Х. А. и Дж. Хорвиц.
    1958. Индукционная и
    прекращение факультативной диапаузы у хальцидных ос Mormoniella vitripennis
    (Walker) и Tritneptis klugii (Ratzeburg).J. Expt.
    Биол. 35: 520-51.

    Шнайдерман,
    Х. А., Дж. Хорвиц и К. Г. Курланд.
    1956a.
    Анализ действия низких температур на прекращение диапаузы Mormoniella .
    Анат. Рек. 125: 557.

    Шнайдерман,
    Х. А., Дж. Кутен и Дж. Хорвиц.
    1956b.
    Влияние рентгеновского облучения на постэмбриональное развитие хальцидной осы.
    Анат. REc. 125: 625-26.

    Шнайдерман,
    Х. А., Дж. Вайнштейн и Дж. Хорвиц.
    1957.
    Восстановление диапаузирующих личинок хальцидной осы от рентгеновского излучения. Анат. Рек.
    128: 618-19.

    Simmonds, F. J. 1946. A
    фактор, влияющий на диапаузу у перепончатокрылых паразитов. Бык. Ent. Res. 37:
    95-7.

    Симмондс, Ф. Дж. 1947.
    Некоторые факторы, влияющие на диапаузу.Канад. Ent. 89: 226-32.

    Симмондс, Ф. Дж. 1948.
    Влияние физиологии матери на частоту диапаузы. Филон.
    Пер. Рой. Soc. Лондон, сер. В, 233 (603): 385-414.

    Салливан, К. Р. и
    Д. Р. Уоллес. 1967. Взаимодействие температуры и фотопериода в
    индукция пролонгированной диапаузы у Neodiprion
    Сертификат .
    Канад.Ent. 99: 834-50.

    Таубер,
    М. Дж. И К. А. Таубер.
    1976. Насекомое
    сезонность: поддержание диапаузы, прекращение и развитие постдиапаузы.
    Аня. Rev. Ent. 21: 81-107.

    Уокер, И. и Д.
    Пиментель. 1966. Корреляция между продолжительностью жизни и частотой диапаузы у Nasonia vitripennis

    Уокер
    (Hymenoptera, Pteromalidae).Геронтология 12: 89-98.

    Диапауза, сигналы и молекулярные характеристики зимующих Chilo suppressalis (Insecta: Lepidoptera: Pyralidae)

  • Chippendale, G.M. Диапауза насекомых, сезонная синхронизация жизненных циклов и стратегии управления. Энтомол. Exp. Прил. 31, 24–35 (1982).

    Артикул

    Google Scholar

  • Коштал В. Эко-физиологические фазы диапаузы насекомых.J. Insect. Physiol. 2006. Т. 52. С. 113–127.

    Артикул
    CAS
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Денлингер, Д. Л. Регулирование диапаузы. Анну. Преподобный Энтомол. 47, 93–122 (2002).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Коштал, В., Толларова, М. и Долежель, Д. Динамизм физиологии и транскрипции генов во время репродуктивной диапаузы у гетероптеранных клопов, Pyrrhocoris apterus .J. Insect Physiol. 54, 77–88 (2008).

    Артикул
    CAS
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Таубер М. Дж., Таубер К. А. и Масаки С. [Сезонные адаптации насекомых]. [411] (Издательство Оксфордского университета, Нью-Йорк, 1986).

  • Хейворд, С.А.Л., Павлидес, С.С., Таммариелло, С.П., Райнхарт, Дж. П. и Денлингер, Д. Л. Паттерны временной экспрессии генов, связанных с диапаузой, в куколках мясной мухи от начала диапаузы до постдиапаузового покоя.J. Insect Physiol. 51, 631–640 (2005).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • MacRae, T.H. Экспрессия генов, метаболическая регуляция и стрессоустойчивость во время диапаузы. Cell Mol. Life Sci. 67, 2405–2424 (2010).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Кимура, М. Т. Межвидовые и географические вариации интенсивности диапаузы и сезонной адаптации в комплексе видов Drosophila auraria (Diptera: Drosophilidae).Функц. Ecol. 2, 177–183 (1988).

    Артикул

    Google Scholar

  • Suwa, A. & Gotoh, T. Географические различия в индукции диапаузы и способ наследования диапаузы у Tetranychus pueraricola . J. Appl. Энтомол. 130, 329–335 (2006).

    Артикул

    Google Scholar

  • Таймер, Дж., Тобин, П. К. и Сондерс, М. С. Географические изменения в индукции диапаузы: моль виноградных ягод (Lepidoptera: Tortricidae).Environ. Энтомол. 2010. Т. 39. С. 1751–1755.

    Артикул
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Иктен, К., Шкода, С. Р., Хант, Т. Е., Молина-Очоа, Дж. И Фостер, Дж. Э. Генетическая изменчивость и наследование индукции диапаузы у двух различных вольтинных экотипов Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae). Аня. Энтомол. Soc. Являюсь. 104, 567–575 (2011).

    Артикул

    Google Scholar

  • Ту, Х.Y. et al. Реакция диапаузы на перерыв в ночное время у двух различных географических популяций азиатского кукурузного мотылька, Ostrinia Furnacalis (Guenee) (Lepidoptera Pyralidae). Acta Entomol. Грех. 54, 943–948 (2011).

    Google Scholar

  • Wolschin, F. & Gadau, J. Расшифровка протеомных сигнатур ранней диапаузы в Насонии. PLoS ONE 4, e6394 (2009).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    CAS
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Бейкер, Д.А. и Рассел С. Экспрессия генов во время развития яиц Drosophila melanogaster до и после репродуктивной диапаузы. BMC Genomics 10, 242 (2009).

    Артикул
    CAS
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Rinehart, J. P. & Denlinger, D. L. Белок теплового шока 90 подавляется во время диапаузы куколки у мясной мухи, Sarcophaga crassipalpis , но остается чувствительным к тепловому стрессу.Насекомое Мол. Биол. 9. С. 641–645 (2000).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Rinehart, J. P., Yocum, G. D. и Denlinger, D. L. Активизация развития индуцибельных транскриптов hsp70 , но не родственной формы, во время куколочной диапаузы у мясной мухи, Sarcophaga crassipalpis . Насекомое Biochem. Мол. Bio. 30, 515–521 (2000).

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • Йокум, Г.D. Дифференциальная экспрессия двух транскриптов HSP70 в ответ на холодовой шок, термопериод и взрослую диапаузу у колорадского жука. J. Insect Physiol. 47, 1139–1145 (2001).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Линдквист С. и Крейг Э. А. Белки теплового шока. Анну. Преподобный Жене. 22, 631–677 (1988).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Федер, М.Э. и Хофманн, Г. Э. Белки теплового шока, молекулярные шапероны и реакция на стресс: эволюционная и экологическая физиология. Анну. Rev. Physiol. 61, 243–282 (1999).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Denekamp, ​​N.Y. et al. Обнаружение генов, связанных с покоем у моногононных коловраток Brachionus plicatilis . BMC Genomics 10, 108 (2009).

    Артикул
    CAS
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Денекамп, Н.Y. et al. Паттерн экспрессии генов, связанных с покоем, на нескольких этапах жизненного цикла у коловраток Brachionus plicatilis . Hydrobiologia 662, 51–63 (2011).

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • Agre, P. Аквапориновые водные каналы. Proc. Являюсь. Грудной. Soc. 3, 5–13 (2006).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Филип, Б.Н., Йи, С. X., Ельницкий, М. А. и Ли, Р. Е. Аквапорины играют роль в высыхании и морозостойкости личинок золотарниковой галловой мухи, Eurosta solidaginis . J. Exp. Биол. 211, 1114–1119 (2008).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Филип Б. Н., Кисс А. Дж. И Ли Р. Э. Защитная роль аквапоринов у морозостойких насекомых Eurosta solidaginis : функциональная характеристика и содержание EsAQP1 в тканях.J. Exp. Биол. 214. С. 848–857 (2011).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Goto, S.G. et al. Функциональная характеристика аквапорина антарктической мошки Belgica Antarctica . J. Insect Physiol. 57. С. 1106–1114 (2011).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Пойтон, Р.О., Болл, К. А., Кастелло, П. Митохондриальная генерация свободных радикалов и гипоксическая передача сигналов. Trends Endocrin. Встретились. 20, 332–340 (2009).

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • Вильялобо, А. Оксид азота и пролиферация клеток. FEBS J. 273, 2329–2344 (2006).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Сельскохозяйственная энтомология [Ding J.Х. (ред.)] [172–177] (Издательство Цзянсу по науке и технологиям, Нанкин, 1991).

  • Xiao, H.J., Mou, F.C., Zhu, X.F. & Xue, F.S. Индукция, поддержание и прекращение диапаузы в культиваторе для рисового стебля Chilo suppressalis (Walker). J. Insect Physiol. 56, 1558–1564 (2010).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Кишино К. Экологические исследования местных особенностей сезонного развития рисового мотылька Chilo suppressalis Walker.Bull Tohoku Natl. Agric. Exp. Стн. 1974. Т. 47. С. 13–114.

    Google Scholar

  • Goto, M., Sekine, Y., Outa, H., Hujikura, M. & Suzuki, K. Взаимосвязь между морозостойкостью и диапаузой, а также между содержанием глицерина и свободных аминокислот у зимующих личинок кукурузного мотылька , Ostrinia Furnacalis . J. Insect Physiol. 46, 157–165 (2001).

    Артикул

    Google Scholar

  • Денлингер, Д.Л. [Взаимосвязь холодостойкости и диапаузы]. Насекомые при низкой температуре [Ли Р. Э. и Денлингер Д. Л. (ред.)] [174–198] (Чапман и Холл, Нью-Йорк, 1991).

  • Ходкова М., Ходек И. Фотопериод, диапауза и морозостойкость. Евро. J. Entomol. 101, 445–458 (2004).

    Артикул

    Google Scholar

  • Sonoda, S., Fukumoto, K., Izumi, Y., Yoshida, H. & Tsumuki, H. Клонирование генов белков теплового шока ( hsp90 и hsc70 ) и их экспрессия во время личиночной диапаузы и приобретение устойчивости к холоду в рисоводеле, Chilo suppressalis Walker.Arch. Насекомое Biochem. Physiol. 63, 36–47 (2006).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Идзуми, Ю., Сонода, С. и Йошида, Х. Роль мембранного транспорта воды и глицерина в устойчивости к замораживанию рисового мотылька, Chilo suppressalis Walker (Lepidoptera: Pyralidae). J. Insect Physiol. 52, 215–220 (2006).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Шмитген Т.Д. и Ливак, К. Дж. Анализ данных ПЦР в реальном времени методом сравнительной КТ. Nat. Protoc. 3. С. 1101–1108 (2008).

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • Паллант, Дж. [Руководство по выживанию SPSS: Пошаговое руководство по анализу данных с использованием SPSS для Windows (версия 12)]. (Издательство Открытого университета, Мейденхед, 2005 г.).

  • Масаки С. Экофизиологические последствия изменчивости интенсивности диапаузы. Евро. J. Entomol.99. С. 143–154 (2002).

    Артикул

    Google Scholar

  • Дэнкс, Х. В. [Покой насекомых: экологическая перспектива]. (Биологическая служба Канады, Оттова, 1987).

  • Шен, Л. В. и Сюэ, Ф. С. Исследование диапаузы у рисового мотылька Chilo suppressalis Walker. Acta Agriculture Universitati JiangXiensis 10, 25–31 (1988).

    Google Scholar

  • Ван Х.G., Cheng, J. A. & He, J. W. Исследование диапаузы полосатого рисового мотылька Chilo suppressalis Walker. J. Zhejiang Agric. Univ. 19, 170–174 (1993).

    Google Scholar

  • Goto, M., Fujii, M., Suzuki, K. & Sakai, M. Факторы, влияющие на содержание углеводов и свободных аминокислот у зимующих личинок Enosima leucotaeniella . J. Insect Physiol. 44, 87–94 (1998).

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • Лу, М.X., Liu, Z. X., Wang, X. & Du, Y. Z. Сезонная холодоустойчивость Chilo suppressalis (Walker) в Янчжоу, Китай. Аня. Энтомол. Soc. Являюсь. 105, 479–483 (2012).

    Артикул

    Google Scholar

  • Симс, С. Р. и Шапиро, А. М. Диапауза куколки в Battus philenor (Lepidoptera: Papilionidae). Аня. Энтомол. Soc. Являюсь. 76, 407–412 (1983).

    Артикул

    Google Scholar

  • Тачибана, С.И. и Ватанабе Т. Половые различия в решающих факторах окружающей среды, определяющих время развития постдиапаузы у рисового клопа Leptocorisa chinensis . J. Insect Physiol. 53, 1000–1007 (2007).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Робич, Р. М., Райнхарт, Дж. П., Китчен, Л. Дж. И Денлингер, Д. Л. Диапауза-специфическая экспрессия гена у северного домашнего комара, Culex pipiens L., идентифицированный супрессивной субтрактивной гибридизацией. J. Insect Physiol. 2007. Т. 53. С. 235–245.

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Урбански, Дж. М., Аруда, А. и Армбрустер, П. Транскрипционный элемент программы диапаузы у азиатского тигрового комара, Aedes albopictus , идентифицированный с помощью супрессивной субтрактивной гибридизации. J. Insect Physiol. 56, 1147–1154 (2010).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Райнхарт, Дж.П., Робич, Р. М. и Денлингер, Д. Л. Изоляция регулируемых диапаузой генов у мясной мухи, Sarcophaga crassipalpis , путем супрессивной субтрактивной гибридизации. J. Insect Physiol. 56, 603–609 (2010).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Bao, B. & Xu, W.H. Идентификация изменений экспрессии генов, связанных с инициированием диапаузы в головном мозге хлопковой совки, Helicoverpa armigera .BMC Genomics 12, 224 (2011).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Sasibhushan, S., Ponnuvel, K. M. & Vijayaprakash, N. B. Экспрессия гена, специфичного для диапаузы, в яйцах поливольтинного шелкопряда Bombyx mori , идентифицированная с помощью супрессивной субтрактивной гибридизации. Комп. Biochem. Physiol. В 161, 371–379 (2012).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Гкоувицас, Т., Kontogiannatos, D. & Kourti, A. Cognate Hsp 70 Ген индуцируется во время глубокой личиночной диапаузы у моли Sesamia nonagrioides . Насекомое Мол. Биол. 18, 253–264 (2009).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Чжан, К. Р. и Денлингер, Д. Л. Молекулярная характеристика родственных кДНК белков теплового шока 90, 70 и 70 и паттерны их экспрессии во время теплового стресса и куколочной диапаузы кукурузной ушной черви.J. Insect Physiol. 56, 138–150 (2010).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Rinehart, J. P. et al. Повышающая регуляция белков теплового шока необходима для выживания в условиях холода во время диапаузы насекомых. Proc. Natl. Акад. Sci. USA 104, 11130–11137 (2007).

    CAS
    Статья
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Таннер, Ф.C., Meier, P., Greutert, H., Champion, C., Nabel, E. G. & Lüscher, T. F. Оксид азота модулирует экспрессию белков, регулирующих клеточный цикл: цитостатическая стратегия для ингибирования пролиферации гладкомышечных клеток сосудов человека. Тираж 101, 1982–1989 (2000).

    CAS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Luczak, K., Balcerczyk, A., Soszynski, M. & Bartosz, G. Низкая концентрация доноров оксиданта и оксида азота стимулирует пролиферацию эндотелиальных клеток человека in vitro.Cell Bio. Int. 28. С. 483–486 (2004).

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • Schmidt, P. S., Matzkin, L., Ippolito, M. & Eanes, W. F. Географические вариации в частоте диапаузы, жизненных чертах и ​​климатической адаптации у Drosophila melanogaster . Evolution 59, 1721–1732 (2005).

    PubMed
    PubMed Central

    Google Scholar

  • Фотопериодизм и гормональный контроль диапаузы насекомых по JSTOR

    Абстрактный

    Сезонное изменение фотопериода (суточный цикл свет-темнота) является основным фактором окружающей среды, контролирующим наступление диапаузы насекомых.В северной умеренной зоне, например, многие виды развиваются и размножаются в летние месяцы, когда дни длинные, но входят в устойчивую зимнюю диапаузу, когда продолжительность осеннего дня падает ниже четко определенного критического значения. Диапауза может возникать в яйце, эмбрионе, личинке, куколке или взрослой особи, в зависимости от вида, и является следствием «запрограммированного» изменения нейроэндокринной системы. Например, при куколочной диапаузе мозг перестает выделять нейропептидный гормон головного мозга (PTTH) за короткие дни, что приводит к неактивности переднегрудных желез и почти полному отсутствию циркулирующих экдистероидов.При диапаузе взрослых (яичников) короткие дни приводят к отключению оси аллатума мозга, что приводит к дефициту ювенильного гормона и неразвитым яичникам. Хотя многое известно о непосредственной гормональной регуляции диапаузы, события, происходящие между фотопериодическим приемом и перерывом в работе мозга, гораздо более неясны. Эти события должны включать фоторецепцию, измерение времени «часами» и накопление, хранение, а иногда и передачу фотопериодической «информации» эндокринным эффекторам.Все эти элементы, как известно, присутствуют в головном мозге. Светочувствительный пигмент может быть основан на каротиноидах, а фотопериодические часы, по-видимому, измеряют продолжительность ночи с помощью системы циркадных осцилляторов. Сохраненная фотопериодическая «информация» может быть трансплантирована вместе с мозгом от одного насекомого к другому и может включать накопление стабильной молекулы, роль которой заключается в подавлении высвобождения церебральных нейрогормонов. Однако необходимо проделать гораздо больше работы, прежде чем мы поймем, как фотопериод преобразуется в эндокринные процессы, регулирующие диапаузу насекомых.

    Информация о журнале

    Science Progress поручает мировым властям публиковать статьи по наиболее интересным, важным и значимым темам — от космологии до окружающей среды, а также периодически публикует выпуски по конкретным темам.

    Информация об издателе

    SAGE Publications — академическое и профессиональное издательство. Мы издаем книги, журналы и программное обеспечение под SAGE, Corwin.
    Press, Paul Chapman Publishing, Pine Forge Press, SAGE Reference, SAGE Science и Scolari (веб-сайты США и Европы) отпечатки.

    Диапауза и миграция бабочек | ЖУК ПОД СТЕКЛО

    Жизнь бабочки трудна. Иногда выходить на улицу слишком холодно, а иногда слишком жарко. В других случаях не хватает еды или питья. К счастью, бабочки разработали некоторые уловки, чтобы выжить в периоды неблагоприятной погоды и нехватки пищи / воды. Бабочки приспособились к выживанию в неблагоприятных условиях окружающей среды двумя основными способами: миграция и диапауза .Мигрирующие бабочки преодолевают большие физические расстояния, чтобы добраться до районов с более подходящим климатом. Бабочки, которые проходят диапаузу, переходят в состояние, подобное гибернации, когда физиологические процессы приостанавливаются. После устранения неблагоприятных погодных условий они выйдут из состояния приостановки жизнедеятельности и вернутся к нормальному функционированию.

    Миграция

    Некоторые бабочки в холодное время года предпочитают путешествовать в более теплые регионы. Бабочки будут мигрировать за тысячи миль в поисках более теплого места для зимовки.Самая известная мигрирующая бабочка в США, вероятно, бабочка-монарх ( Danaus plexippus ). Бабочки-монархи известны своими ежегодными массовыми миграциями, в ходе которых большие группы насекомых будут перемещаться из центральной части США и Канады в Мексику и Флориду. Во время этих миграций взрослые бабочки-монархи преодолевают тысячи миль.

    Облако бабочек-монархов на зимовках в Мексике. Предоставлено: Р. Кумра через WikiCommons CC BY 2.0

    Монархи мигрируют по той простой причине, что зимой становится мало еды.Им нелегко пережить низкие температуры, поэтому каждый год, начиная примерно с октября, они перемещаются на в массовом порядке на юго-запад по всему континенту. Они достигают места назначения в ноябре и остаются там до весны. Миграция монархов — это дело между поколениями, поскольку ни одна бабочка не завершает двустороннюю миграцию. Последующие поколения закладываются во время последующей миграции на север, начиная с марта.

    Монархи — не единственные мигрирующие бабочки. Бабочки Красный Адмирал, Раскрашенная Дама и Утренний Плащ также мигрируют, хотя путешествие не такое явное, как у монархов.В целом причины миграции те же: недостаток пищи и неспособность пережить морозы.

    Диапауза

    Вместо миграции в ответ на неблагоприятные условия некоторые бабочки могут войти в состояние задержки развития, называемое диапаузой, при котором потребление ресурсов резко замедляется и физическое развитие останавливается. Диапаузу у насекомых можно считать аналогом спячки у млекопитающих, хотя диапауза может быть реакцией и на высокие температуры.

    Гусеница шерстистого медведя большую часть календарного года проводит в диапаузе. Предоставлено: Вули Були через WikiCommons CC BY 2.0

    . Во время диапаузы уровень метаболизма насекомых становится чрезвычайно низким, что останавливает физическое развитие, но позволяет им войти в состояние приостановленной анимации, почти как нажатие кнопки паузы при жизни. Насекомые переходят в диапаузу из-за нехватки пищи или неблагоприятных температур. Диапауза включает в себя множество этапов, начиная с того, что насекомое потребляет большое количество липидов и углеводов для накопления энергии.Обмен веществ замедляется, и они остаются в этом состоянии столько, сколько необходимо. Как только условия окружающей среды проясняются, они выходят из диапаузы и возвращаются к нормальной жизни.

    В общем, стимул окружающей среды, который вызывает диапаузу, — это сокращение продолжительности дня.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    2021 © Все права защищены.