Za hranicí spánku (8) – Estivace, brumace, diapauza: různé spouštěče podobného útlumu

Zima a nedostatek tuku nejsou jediné důvody stáhnout život. Sucho, horko, zima u plazů bez vlastního tělesného topení a krátký den u hmyzu spouští stavy, které vypadají jako spánek. Mají ale jiné spouštěče.

Estivace – útlum na sucho a horko

Estivace neboli letní spánek je útlum v odpovědi na sucho nebo horko. Plicnatí plži zalepí ústí ulity. Bahníci se zaryjí do bahna a přečkají vyschlé koryto. Někteří obojživelníci udělají totéž v pouštních oblastech. Mezi savci patří k suchému období třeba maki tlustoocasý (Cheirogaleus medius) na Madagaskaru. Měsíce prakticky vypne a žije z tuku v ocase, i když biologové o tom často mluví spíš jako o hibernaci v tropech.

Logika je příbuzná hibernaci. Organizmus šetří, když okolí nedovolí aktivní život. Spouštěč je ale nedostatek vody a přehřátí, ne nutně mráz. U živočichů bez vlastního topení tělesná teplota sleduje okolí. Hloubku útlumu proto spíš poznáte podle aktivity, spotřeby kyslíku a ztráty vody než podle procent bazálního metabolizmu, jaká se uvádějí u savců.

Brumace – zima bez vlastního topení

Plazi a obojživelníci v mírném pásu v zimě zpomalí. Méně jedí, schovají se a metabolizmus padá s teplotou. Platí tu skoro naplno pravidlo z dílu 2. Rychlost chemických reakcí se s posunem o 10 stupňů Celsia u biologických procesů obvykle změní 2 až 3krát. Říká se tomu často brumace, aby se to nepletlo se syslí hibernací. Zvíře může občas pít nebo se lehce hýbat. Nemá drahé zahřívání mezi úseky torporu, jaké známe u sysla. Když vytáhneme užovku do tepla uprostřed zimy, ožije rychleji než arktický sysel, protože jste jí dodali teplotní zrychlení zvenku.

U brumace tedy chybí drahé udržování např. 37 stupňů Celsia, které savec v zimě buď platí, nebo cíleně vypíná.

Diapauza – programovaná zástava u hmyzu

U hmyzu dominuje diapauza. Je to řízená zástava vývoje ve vajíčku, larvě, kukle nebo dospělci podle druhu. Často ji navodí délka dne a teplota ještě před příchodem zimy. Hmyz nečeká na mráz. Spustí vnitřní program s přípravou zásob a mrazuvzdornosti a s fází, kdy už pouhé oteplení nestačí k restartu, dokud neproběhne potřebný chlad nebo čas.

Vedle diapauzy existuje i prosté zpomalení (quiescence). Zima nebo sucho přijde a hmyz se utlumí. Podmínky se zlepší a vývoj zase pokračuje. Bez předchozí přípravy a bez fáze, kdy nestačí jen oteplit. Wilsterman a kolegové (2021) v časopise Functional Ecology proto radí nesoudit podle jména stavu. Lepší je ptát se, co útlum spustilo, jak moc klesla spotřeba energie a jestli se zvíře umí vrátit.

Je letní útlum totéž co zimní?

Z pohledu úspory energie ano. Kdo se méně hýbe a méně spaluje, má vyšší šanci přežít špatnou sezonu. Z pohledu spouštěče a tělesného režimu ne. Estivace řeší sucho a horko. Hibernace savce řeší chlad a hlad při drahém vlastním topení. Brumace řeší chlad u zvířat bez vlastního topení. Diapauza hlavně načasuje životní cyklus. U medvěda a sysla jsme už viděli, že stejné lidové jméno může skrývat jiné teploty a jiné náklady.