Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Hoe overleef je een koude winter? Door in de ruststand gaan natuurlijk. Dat doet althans de Antarctische knut, tot tweemaal toe.
Als je denkt aan Antarctica, denk je ongetwijfeld aan pinguïns. Maar wist je dat er ook een insect leeft op het koudste continent op aarde? Wetenschappers van de Osaka Metropolitan University hebben nu ontdekt hoe deze Antarctische knut (Belgica antarctica) de extreme kou weet te overleven. Ze publiceerden erover in Scientific Reports.
Lees ook:
- Onder welke omstandigheden gedijen muggen het beste?
- Waarom jeukt een muggenbeet?
- Inheems insect van Antarctica heeft kleinste genoom
Vier vervellingen
Knutten vormen een familie van muggen. Het zijn zeer kleine insecten (1 tot 5 millimeter) die venijnig kunnen steken. De meeste houden van vocht en warmte en leven dan ook in de tropen of de wat warmere gematigde regio’s. Toch leeft er één soort op het ijskoude en droge Antarctica: de Antarctische knut.
De levenscyclus van deze vleugelloze mug beslaat twee jaar. Het eerste jaar is hij nog een larve. De larve ondergaat dan in totaal vier vervellingen. In het tweede jaar wordt hij volwassen en gaat hij zich voortplanten.
Rusttoestand
In die twee jaar moet de Antarctische knut twee strenge winters overleven. Om erachter te komen hoe hij dat doet, brachten Shin G. Goto en collega’s voor het eerst een aantal van de beestjes groot in het lab, waar ze de poolomstandigheden nabootsten.
De onderzoekers zagen dat de knutlarven, na het uitkomen uit de eieren, flink groeiden en hun tweede vervelling bereikten tegen het begin van de eerste ‘Antarctische winter’. Vervolgens gingen larven in quiescence.
Dat is een fase waarbij het lichaam in complete rusttoestand komt. Het lijkt wel een beetje op een winterslaap; alle processen, van stofwisseling tot aan de bloedstroming, staan op een zeer laag pitje. Dat bespaart energie en de kans op weefselschade door vriestemperaturen is een stuk kleiner.
Massale verpopping
Zodra de omstandigheden verbeterden, in het ‘voorjaar’, kwamen de larven uit hun rusttoestand en begonnen weer te groeien en te vervellen. Tegen de tijd dat ze hun vierde, en laatste, larvevorm hadden bereikt, brak de tweede ‘winter’ aan.
Toen bleken de larven in obligate diapauze te gaan. Ook dat is een soort rusttoestand, maar dan niet getriggerd door de kou, maar door het bereiken van de nieuwe ontwikkelingsfase. Op een bepaald moment, vlak voordat de ‘lente’ aanbrak, stopte die diapauze en verpopten de larven zich massaal.
Een menselijke winterslaap?
Het gevolg was dat alle knutten tegelijkertijd de volwassenheid bereikten aan het begin van de ‘zomer’. Deze timing is ongelofelijk belangrijk, want de volwassen muggen leven maar enkele dagen en moeten in die tijd een partner vinden om mee te paren. Om zo het voortbestaan van de soort te garanderen.
Er is volgens Goto en zijn team tot nu toe geen enkel ander organisme bekend die zowel quiescence als obligate diapauze gebruikt om opeenvolgende winters te overleven. Best een bijzonder beestje dus, die Antarctische knut.
En door hem verder te bestuderen, leren we mogelijk kennis die wij kunnen toepassen om zelf ook in een soort winterslaap te komen. Zo’n rusttoestand kan handig zijn om bijvoorbeeld lange ruimtereizen te maken.
Bronnen: Scientific Reports, Osaka Metropolitan University via EurekAlert!
Beeld: Yuta Shimizu/Osaka Metropolitan University