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Diapause – Definition des Begriffs Diapause

Die Diapause ist eine Zeit der unterbrochenen oder angehaltenen Entwicklung während des Lebenszyklus eines Insekts. Die Insektendiapause wird normalerweise durch Umwelteinflüsse wie Änderungen des Tageslichts, der Temperatur oder der Nahrungsverfügbarkeit ausgelöst. Diapause kann in jedem Lebenszyklusstadium auftreten – embryonal, larval, pupal oder erwachsen – abhängig von der Insektenart.

Insekten leben auf allen Kontinenten der Erde, von der gefrorenen Antarktis bis zu den milden Tropen. Sie leben auf Berggipfeln, in Wüsten und sogar in den Ozeanen. Sie überleben kalte Winter und Sommerdürren. Viele Insekten überleben solche extremen Umweltbedingungen durch Diapause. Wenn es schwierig wird, machen sie eine Pause.

Die Diapause ist eine vorbestimmte Ruhephase, dh sie ist genetisch programmiert und beinhaltet adaptive physiologische Veränderungen. Umgebungshinweise sind nicht die Ursache für die Diapause, sie können jedoch steuern, wann die Diapause beginnt und endet. Im Gegensatz dazu ist Ruhe eine Phase verlangsamter Entwicklung, die direkt durch die Umgebungsbedingungen ausgelöst wird und endet, wenn günstige Bedingungen zurückkehren.

 

Arten von Diapause

Die Diapause kann entweder obligatorisch oder fakultativ sein:

  • Insekten mit obligatorischer Diapause durchlaufen diese Phase der Entwicklungsstillstand zum festgelegten Zeitpunkt in ihrem Lebenszyklus, unabhängig von den Umgebungsbedingungen. Diapause tritt in jeder Generation auf. Die obligatorische Diapause wird am häufigsten mit univoltinen Insekten in Verbindung gebracht, dh Insekten mit einer Generation pro Jahr.
  • Insekten mit fakultativer Diapause erfahren nur dann eine Phase suspendierter Entwicklung, wenn die Bedingungen dies zum Überleben erfordern. Die fakultative Diapause tritt bei den meisten Insekten auf und ist mit bivoltinen (zwei Generationen pro Jahr) oder multivoltinen Insekten (mehr als zwei Generationen pro Jahr) assoziiert.

Zusätzlich erleiden einige Insekten eine Fortpflanzungsdiapause , die eine Unterbrechung der Fortpflanzungsfunktionen bei erwachsenen Insekten darstellt. Das beste Beispiel für eine reproduktive Diapause ist der Monarchfalter in Nordamerika. Die Migrantengeneration von Spätsommer und Herbst gerät in Vorbereitung auf die lange Reise nach Mexiko in einen Zustand reproduktiver Diapause .

 

Umweltfaktoren

Die Diapause bei Insekten wird als Reaktion auf Umwelteinflüsse induziert oder beendet. Diese Hinweise können Änderungen der Tageslichtlänge, der Temperatur, der Lebensmittelqualität und -verfügbarkeit, der Feuchtigkeit, des pH-Werts und anderer Faktoren umfassen. Kein einziger Hinweis bestimmt ausschließlich den Beginn oder das Ende der Diapause. Ihr kombinierter Einfluss steuert zusammen mit programmierten genetischen Faktoren die Diapause.

  • Photoperiode: Eine Photoperiode ist die abwechselnde Phase von Hell und Dunkel am Tag. Saisonale Änderungen der Photoperiode (z. B. kürzere Tage, wenn sich der Winter nähert) führen bei vielen Insekten zu Beginn oder Ende der Diapause. Die Photoperiode ist die wichtigste.
  • Temperatur: Zusammen mit der Photoperiode können Temperaturänderungen (z. B. eine extreme Kälteperiode) den Beginn oder das Ende der Diapause beeinflussen. Die Thermoperiode, abwechselnde Phasen kühlerer und wärmerer Temperaturen, beeinflusst auch die Diapause. Einige Insekten benötigen spezielle thermische Hinweise, um die Diapausenphase zu beenden. Zum Beispiel muss die Raupe des Wollbären eine Phase des Abkühlens durchstehen, um das Ende der Diapause und die Fortsetzung des Lebenszyklus auszulösen.
  • Nahrung: Am Ende der Vegetationsperiode kann die abnehmende Qualität ihrer Nahrungsquellen dazu beitragen, eine Diapausenphase bei einer Insektenart auszulösen. Wenn beispielsweise Kartoffelpflanzen und andere Wirte braun und trocken werden, treten Erwachsene mit Kartoffelkäfern in einen Zustand der Diapause ein.

 

 Quellen

  • Capinera, John L., (Hrsg.) Encyclopedia of Entomology . 2. Auflage, Springer, 2008, New York.
  • Gilbert, Scott F. Entwicklungsbiologie . 10. Ausgabe, Sinauer Associates, 2013, Oxford, UK.
  • Gullan, PJ und Cranston, PS Die Insekten: Ein Überblick über die Entomologie. Wiley, 2004, Hoboken, NJ
  • Johnson, Norman F. und Triplehorn, Charles A. Borror und DeLongs Einführung in das Studium von Insekten . 7. Auflage, Thomson Brooks / Cole, 2005, Belmont, Kalifornien.
  • Khanna, DR Biologie der Arthropode. Discovery Publishing, 2004, Neu-Delhi.

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