|
|
Sommerfuglen Tiger svalestjert (Papilio canadensis) finnes i Alaska nord til polarsirkelen. Om vinteren ligger puppene på bakken, under snø. Temperaturen (perioden 1/1-28/2) i sjiktet mellom bakken og snøen varierte mellom +1 °C og -21 °C. Ved ett tilfelle var temperaturen - 20 °C i 7 påfølgende dager. I luften var temperaturen i hele perioden svært mye lavere, med -48 °C som minimum. Snølaget (ca 0,5 m) beskyttet dermed puppene mot ekstreme lufttemperaturer. På tross av disse ekstreme temperaturene utviklet 76 % av puppene seg til sommerfugler. I et parallelt laboratorieforsøk var det ingen pupper som overlevde dersom det dannet seg iskrystaller i puppene. For puppene til Papilio canadensis er frysepunktet nede i -27 °C. Etylenglykol Det ble ikke funnet glycerol i puppene til Papilio canadensis i vinterdiapause. Hos denne arten ble det derimot påvist høye konsentrasjoner av etylenglykol. Etylenglykol senker frysepunktet. Etylenglykol brukes teknisk som frostvæske i kjølevæske i biler. Figuren under gjelder frysepunkt for ulike blandinger av etylenglykol og vann.  Dersom frysepunktdepresjonen i puppen til denne sommerfuglarten utelukkende skyldes etylenglykol, viser tabellen at konsentrasjonen av etylenglykol må ligge rundt ca 30% (volum/volum). |
| Vinter diapause - energetisk favorabelt Pupper spiser ikke, og de må ha nok energi for å klare seg gjennom diapausen, og det skal også være tilstrekkelig med energi igjen slik at sommerfuglen kan klekkes. Energiforbruket i en puppe i vinterdiapause kan være så lavt som 10% av energiforbruket hos en puppe som ikke er i diapause. Energiforbruket i puppene til Papilio canadensis var ikke konstant, men pulserte: omkring hver 4. dag var energi-forbruket høyere enn de tre mellomliggende dagene. For meg som biokjemiker og lege er det vanskelig å forstå at livsprosesser kan foregå ved f.eks. 20 kuldegrader. Celler i varmblodige organismer får alvorlige funksjonsforstyrrelser allerede ved 26 varmegrader. Og når vi gjør biokjemiske forsøk skjer nesten ikke noe ved 0 °C. Lavere temperatur gir best overvintring Pupper som diapauseovervintret ved lavere temperaturer har høyere overlevelse enn pupper som var i diapause ved høyere temperatur. Dette viser at lave temperaturer sparer på energiforbruket. På den annen side må ikke temperaturen være så lav av puppene fryser til døde. |
Hahn DA, Denlinger DL. Meeting the energetic demands of insect diapause: Nutrient storage and utilization. J Insect Physiology (2007), doi:10,1016/j.jinsphys.2007.03.018 Kukal O, Ayres MP, Scriber JM. Cold tolerance of the pupae in relation to the distribution of swallotail butterflies. Can J Zool 1991;69:3028-3037. Den biologiske diversiteten er svært stor, og det er vanskelig og farlig å generalisere for mye fra sommerfugl til sommerfugl. Men eksemplene over gir en ide om hvordan våre varmekjære og solelskende sommerfugler kan overleve forhold som må kunne karakteriseres som ekstreme. Sommerfuglene lever året rundt, i ulike stadier (egg, larve, puppe, imago). |