Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự phụ thuộc của nhiệt độ đối với nhịp độ nở trứng bán nguyệt và hàng ngày của loài muỗi Clunio marinus (Diptera, Chironomidae)
Tóm tắt
Tại Helgoland (Biển Bắc), ấu trùng của Clunio xuất hiện trong hai mùa (cuối xuân và hè) với nhiệt độ nước từ 8° đến 18 °C. Sự phụ thuộc của nhiệt độ đối với nhịp nở trứng bán nguyệt đã biết của Clunio (có liên quan đến thủy triều xuân tự nhiên mỗi 14–15 ngày) đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Giữa 15° và 23 °C, cực đại nở trứng bán nguyệt chỉ thay đổi một ngày trong chu kỳ thời gian nhân tạo 15 ngày, còn dưới 15 °C thì bị trì hoãn lên đến 8 ngày tại 8 °C. Tuy nhiên, thời gian hóa nhộng gần như độc lập với mức nhiệt độ. Điều này cho thấy sự tồn tại của một công tắc sinh lý độc lập với nhiệt độ chỉ kích hoạt sự hóa nhộng trong vài ngày của chu kỳ thời gian bán nguyệt. Hơn nữa, sự phân hóa đồng bộ bán nguyệt của đĩa hình đã bắt đầu từ giai đoạn ấu trùng trước đó, cho thấy một công tắc sinh lý thêm. Một mô hình được đề xuất trong đó nhịp nở trứng bán nguyệt và sự phụ thuộc nhiệt độ tương đối nhẹ của nó được giải thích bởi hành động của hai công tắc sinh lý liên kết với cơ chế thời gian mặt trăng điều chỉnh nhiệt độ nội sinh vào cùng những ngày của chu kỳ thời gian 15 ngày. Trong phòng thí nghiệm, nhịp nở trứng ban ngày và cơ chế thời gian nhịp sinh học cơ bản của nó (có liên quan tại Helgoland với thời điểm thủy triều thấp vào buổi chiều muộn) cũng cho thấy không phụ thuộc nhiệt độ trong khoảng 12° đến 20 °C. So sánh dữ liệu thực địa và trong phòng thí nghiệm cho thấy kết quả rất giống nhau khi nhiệt độ khoảng 18 °C (thời gian tụ họp vào mùa hè). Ngược lại, các loài muỗi xuất hiện vào tất cả các ngày trong chu kỳ bán nguyệt của thủy triều xuân và triều cường trong thời kỳ tụ họp vào mùa xuân. Sự thiếu đồng bộ bán nguyệt này có thể là kết quả của sự dao động nhiệt độ trong quá trình phát triển ấu trùng và hóa nhộng vào mùa xuân do nhiệt độ nước tăng chung (4°–8 °C) và những đợt tăng nhiệt độ ngắn lên tới 18 °C khi môi trường thủy triều lộ ra trong khoảng thời gian thủy triều thấp. Vì một số khu vực cao hơn trong môi trường sống của Clunio phù hợp cho việc đẻ trứng luôn lộ ra hầu như mỗi ngày trong chu kỳ bán nguyệt, ngay cả những loài động vật trải qua quá trình biến thái không đồng bộ theo chu kỳ mặt trăng cũng có thể sinh sản trong khoảng thời gian sống ngắn ngủi (khoảng 2 giờ) nếu chúng xuất hiện ngay khi thủy triều thấp. Tương ứng với sự trì hoãn hàng ngày khoảng 50 phút trong thời điểm thủy triều thấp, nhịp nở trứng ban ngày thực sự đã bị điều chỉnh theo thủy triều trong thời kỳ xuân, dẫn đến sự thay đổi thời gian nở trứng ban ngày lên tới 12 giờ trong chu kỳ bán nguyệt của thủy triều xuân và triều cường.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Caspers, H., 1951. Rhythmische Erscheinungen in der Fortpflanzung vonClunio marinus (Dipt., Chiron.) und das Problem der lunaren Periodizität bei Organismen. — Arch. Hydrobiol. (Suppl.)18 415–594.
Deutsches Hydrographisches Institut, 1978–1980. Gezeitentafel. Bd 1: Europäische Gewässer. DHI, Hamburg, 1977–1979.
Endraß, U., 1976. Physiologische Anpassungen eines marinen Insekts. I. Die zeitliche Steuerung der Entwicklung. — Mar. Biol.34 361–368.
Hashimoto, H., 1957. Peculiar mode of emergence in the marine ChironimidClunio (Diptera, Chironomidae). — Sci. Rep. Tokyo Kyoiku Daig. (Sect. B)8 177–186.
Heimbach, F., 1976. Semilunare und diurnale Schlüpfrhythmen südenglischer und norwegischerClunio-Populationen (Diptera, Chironomidae). — Diss., Univ. Köln, 121 pp.
Heimbach, F., 1978a. Emergence times of the intertidal midgeClunio marinus (Chironomidae) at places with abnormal tides. — In: Physiology and behaviour of marine organisms. Ed. by D. S. McLusky & A. J. Berry. Pergamon Press, Oxford, 263–270.
Heimbach, F., 1978b. Sympatric species,Clunio marinus Hal. andCl. balticus n. sp. (Dipt., Chironomidae), isolated by differences in diel emergence time. — Oecologia32 195–202.
Honegger, H. W., 1977. An automatic device for the investigation of the rhythmic emergence pattern ofClunio marinus. — Int. J. Chronobiol.4 217–221.
Neumann, D., 1966. Die lunare und tägliche Schlüpfperiodik der MückeClunio. Steuerung und Abstimmung auf die Gezeitenperiodik. — Z. vergl. Physiol.53 1–61.
Neumann, D., 1968. Die Steuerung einer semilunaren Schlüpfperiodik mit Hilfe eines künstlichen Gezeitenzyklus. — Z. vergl. Physiol.60 63–78.
Neumann, D., 1969. Die Kombination verschiedener endogener Rhythmen bei der zeitlichen Programmierung von Entwicklung und Verhalten. — Oecologia3 166–183.
Neumann, D., 1976a. Adaptations of chironomids to intertidal environments. — A. Rev. Ent.21 387–417.
Neumann, D., 1976b. Mechanismen für die zeitliche Anpassung von Verhaltens-und Entwicklungsleistungen an den Gezeitenzyklus. — Verh. dt. zool. Ges.69 9–28.
Neumann, D., 1978. Entrainment of a semilunar rhythm by simulated tidal cycles of mechanical disturbances. — J. exp. mar. Biol. Ecol.35 73–85.
Neumann, D. & Heimbach, F., 1979. Time cues for semilunar reproduction rhythms in European populations ofClunio marinus. I. The influence of tidal cycles of mechanical disturbances. — In: Cyclical phenomena in marine plants and animals. Ed. by E. Naylor. Pergamon Press, Oxford, 423–433.
Oka, H. & Hashimoto, H., 1959. Lunare Periodizität in der Fortpflanzung einer pazifischen Art vonClunio (Diptera, Chironomidae). — Biol. Zbl.78 545–559.
Pflüger, W., 1973. Die Sanduhrsteuerung der gezeitensynchronen Schlüpfrhythmik der MückeClunio marinus im arktischen Mittsommer. — Oecologia11 113–150.
Pittendrigh, C. S., 1981. Circadian Systems: Entrainment. — In: Handbook of behavioral neurobiology. Ed. by J. Aschoff. Plenum Press, New York, 57–80.
Saunders, D. S., 1976. Insect clocks. Pergamon Press, Oxford, 280 pp.
Wülker, W. & Götz, P., 1968. Die Verwendung der Imaginalscheiben zur Bestimmung des Entwicklungszustandes vonChironomus-Larven (Dipt.). — Z. Morph. Tiere62 363–388.