Свет, как полагают, оказывает прямое влияние на мозг, который в свою очередь воздействует на активность нейросекреторной системы. У тлей свет, по-видимому, непосредственно влияет на нейросекреторные клетки. У шелкопряда Hyalophora cecropia короткий осенний фотопериод инактивирует нейросекреторные клетки мозга, вырабатывающие проторакотропный гормон. Это препятствует секреции экдизона торакальными железами, развитие приостанавливается, и насекомое перезимовывает на стадии куколки. Нормальная секреция и дальнейшее развитие возобновляются лишь после продолжительного пребывания на холоде. Парадоксальным образом именно те неблагоприятные условия, которых диапауза позволяет избежать, стимулируют прерывание периода покоя (рис. 21.38).
Hyalophora cecropia
Рис. 21.38. Зависимость между уровнями протора — котропного гормона в мозге и крови Bombyx топ при 3°С и при 25°С
21.10. Используя экспериментальные данные, представленные на рис. 21.38, объясните механизмы, приводящие к окончанию диапаузы.
21.10. Используя экспериментальные данные, представленные на рис. 21.38, объясните механизмы, приводящие к окончанию диапаузы.
Большинство насекомых, например бобовая тля (Aphis fabae), если содержать их в условиях длинного дня, растут и развиваются непрерывно и дают несколько поколений в год. У таких видов в условиях длинного дня диапауза не наступает. Это "организмы длинного дня", и они вступают в диапаузу только в том случае, если периодически содержать их в условиях короткого дня. Другие виды, например тутовый шелкопряд (Bombyx mori), у которого диапауза происходит на стадии яйца (эмбриональная диапауза), в условиях короткого дня растут и развиваются нормально, а диапауза наступает у них только после содержания в течение некоторого времени в условиях длинного дня. Это "организмы короткого дня". Диапаузирующие яйца тутового шелкопряда начинают расти и развиваться в период весенних коротких дней, а взрослые особи появляются в начале лета. Поскольку развитие приходится на период коротких дней, из яиц, отложенных этими особями, гусеницы вылупляются и развиваются летом, без диапаузы. Однако у яиц, отложенных этими летними шелкопрядами, диапауза наступает в порядке подготовки к зиме. Так как у насекомых этого типа диапаузу индуцируют длинные фотопериоды, тем самым число поколений в год ограничивается; у тутового шелкопряда их два (рис. 21.39).
Aphis fabae
Bombyx mori
без
Рис. 21.39. Зависимость между длиной дня, диапаузой и стадиями жизненного цикла Bombyx mori. Это пример 'организма короткого дня'