Wat is diapauze?

Diapause is een periode van opgeschorte of stopgezette ontwikkeling tijdens de levenscyclus van een insect. Insect diapause wordt meestal veroorzaakt door omgevingsfactoren, zoals veranderingen in daglicht, temperatuur of voedselbeschikbaarheid. Diapause kan in elk levenscyclusstadium voorkomen - embryonaal, larvaal, pop of volwassen - afhankelijk van de insectensoort.

Insecten leven op elk continent op aarde, van het bevroren Antarctica tot de zwoele tropen. Ze leven op bergtoppen, in woestijnen en zelfs in de oceanen. Ze overleef koude winters en zomerdroogte. Veel insecten overleven dergelijke extreme omgevingsomstandigheden door middel van een diapauze. Als het moeilijk wordt, nemen ze een pauze.

Diapause is een vooraf bepaalde rustperiode, wat betekent dat het genetisch is geprogrammeerd en adaptieve fysiologische veranderingen met zich meebrengt. Milieu-aanwijzingen zijn niet de oorzaak van de diapauze, maar ze kunnen wel bepalen wanneer de diapauze begint en eindigt. Rust is daarentegen een periode van vertraagde ontwikkeling die direct wordt veroorzaakt door omgevingsfactoren en eindigt wanneer gunstige omstandigheden terugkeren.

Diapause kan verplicht of facultatief zijn:

• Insecten met verplichte diapause zal deze periode van gearresteerde ontwikkeling op een vooraf bepaald punt in hun levenscyclus ondergaan, ongeacht de omgevingsomstandigheden. Diapause komt voor in elke generatie. Verplichte diapauze wordt meestal geassocieerd met univoltiene insecten, wat betekent dat insecten één generatie per jaar hebben.
• Insecten met facultatieve diapause alleen een periode van onderbroken ontwikkeling ondergaan als de omstandigheden het vereisen om te overleven. Facultatieve diapause wordt bij de meeste insecten aangetroffen en wordt geassocieerd met bivoltien (twee generaties per jaar) of multivoltiene insecten (meer dan twee generaties per jaar).

Bovendien ondergaan sommige insecten reproductieve diapause, wat een schorsing is van reproductieve functies bij volwassen insecten. Het beste voorbeeld van reproductieve diapauze is de monarchvlinder in Noord-Amerika. De de generatie van migranten in de nazomer en herfst komt in een staat van reproductieve diapauze ter voorbereiding op de lange reis naar Mexico.

Diapause bij insecten wordt geïnduceerd of beëindigd als reactie op omgevingsfactoren. Deze aanwijzingen kunnen veranderingen in de lengte van daglicht, temperatuur, voedselkwaliteit en beschikbaarheid, vocht, pH en andere factoren omvatten. Geen enkele keu bepaalt alleen het begin of einde van de diapauze. Hun gecombineerde invloed, samen met geprogrammeerde genetische factoren, regelt de diapauze.

• Fotoperiode: Een fotoperiode zijn de afwisselende fasen van licht en donker overdag. Seizoensgebonden veranderingen in de fotoperiode (zoals kortere dagen als de winter nadert) geven voor veel insecten het begin of einde van de diapauze aan. Fotoperiode is het belangrijkste.
• Temperatuur: Samen met de fotoperiode kunnen temperatuurveranderingen (zoals een extreme koude periode) het begin of einde van de diapauze beïnvloeden. De thermoperiode, afwisselend fasen van koelere en warmere temperaturen, beïnvloedt ook de diapause. Sommige insecten hebben specifieke thermische signalen nodig om de diapause-fase te beëindigen. Bijvoorbeeld de wollige beer rups moet een koude periode doorstaan ​​om het einde van de diapauze en de voortzetting van de levenscyclus teweeg te brengen.
• Voedsel: Naarmate het groeiseizoen eindigt, kan de afnemende kwaliteit van hun voedselbronnen een diapause fase in een insectensoort veroorzaken. Als aardappelplanten en andere gastheren bijvoorbeeld bruin en droog worden, komen volwassenen van de Coloradokever in een toestand van diapauze.

• Capinera, John L., (red.) Encyclopedie van entomologie. 2e editie, Springer, 2008, New York.
• Gilbert, Scott F. Ontwikkelingsbiologie. 10e editie, Sinauer Associates, 2013, Oxford, VK.
• Gullan, P.J. en Cranston, P.S. The Insects: An Outline of Entomology. Wiley, 2004, Hoboken, N.J.
• Johnson, Norman F. en Triplehorn, Charles A. Borror en DeLong's Inleiding tot de studie van insecten. 7e editie, Thomson Brooks / Cole, 2005, Belmont, Californië.
• Khanna, D.R. Biologie van arthropoda. Discovery Publishing, 2004, New Delhi.