THE INFLUENCE OF DAY‐LENGTH ON IMAGINAL DIAPAUSE IN THE RED LOCUST, NOMADACRIS SEPTEMFASCIATA (SERV.)
Authors: NORRIS MAUD J. , RICHARDS O. W. 
Published: April 2011

The main permanent habitats of the Red Locust (Nomadacris septemfasciata (Serv.)) in tropical Africa lie between latitudes 7° and 9° S and between 10° and 16° N. Breeding is confined to the rainy season, which occurs during the longest days of the year in these areas. Both north and south of the equator, the adults emerge as day‐length is diminishing and undergo a prolonged imaginal diapause until the nest rainy season.

When reared in the laboratory in London, adults which emerge in spring or early summer become sexually mature within two months; those which emerge in late summer and autumn, although kept at the same temperature and humidity, enter diapause and do not copulate or oviposit until the following spring. By controlling the length of the daily photoperiod, it has been shown that the seasonal differences in day‐length ate responsible for the onset of diapause. Constant short photoperiods usually induce a rather shorter diapause than photoperiods diminishing so as to simulate autumn day‐length at this latitude (51.5° N). The critical constant photoperiod for the establishment of diapause lies between 12 and 13 hours which corresponds approximately to maximum and minimum day‐lengths at 7° N or S. It is therefore possible that day‐length is responsible for the establishment of the natural diapause.

RESUME

L'INFLUENCE DE LA LONGUEUR DU JOUR SUR LA DIAPAUSE IMAGINALE CHEZ LE CRIQUET ROUGE

On a déjà constaté que, quand on élève le criquet rouge, Nomadacris septemfasciata (Serv.), au laboratoire à Londres, les adultes, malgré le fait qu'on les retient dans une ambiance très constante, montrent de grandes différences saisonnières dans la durie du développement qui conduit à la maturité sexuelle. Les adultes qui émergent à partir du mois d'avril jusque'au mois de juillet deviennent matures sexuellement sans diapause en 1 1/2 à 2 mois; tandis que ceux qui émergent au début de l'automne, à partir de la mi‐août approximativement jusqu‘à la fin de septembre, ont une diapause prolongée de 7 à 8 mois; et ceux qui émergent encore plus tard dans l'année, du mois d'octobre jusqu’à mi‐décembre, ont une diapause plus courte de 4 1/2 à 5 1/2 mois. Les périodes de maturation des adultes qui émergent à partir de janvier et plus tard, diminuent progressivement, en se fondant dans les groupes des “non‐diapause”, qui commencent à émerger au début d'avril. Les expériences exposées dans cette thèse indiquent que les différences saisonnières Je la longueur des jours, sont responsables des temps de maturation.

Certains groupes de criquets, émergeant comme adultes vers la fin de l'été ou en automne, ont été soumis à des journées de longueur artificielle qui correspondait à la durée des jours de printems qui n'exerce son influence que sur la vie adulte, suffit à produire ce dans les délais semblables à ceux des groupes qui émergent au printemps, La longueur des jours de printemps qui n'excerce son influence que sur la vie adulte, suffit à produire ce résultat.

Quelques larves étaient élevées simultanément dans les conditions d'une durée artificielle des jours du printemps, d'une durée artificielle des jours d'automne, et d'une lumière naturelle des jours d'été à Londres. Les adultes qui avaient émergé au mois de juin étaient ou maintenus dans le même régime de longueur de journée que les larves, ou transférés dans une des autres conditions. Tous les temps de maturation étaient appropriés aux saisons qui correspondaient au régime de durée du jour auquel les adultes étaient retenus, et il n'y avait nulle évidence qu'ils étaient influencés par la durée des jours pendant leur vie larvaire.

Les groupes “diapause”, quand ils étaient soumis à la lumière normale du laboratoire, sont devenus matures, au printemps, au moment où les jours s'allongeaient. Pourtant la maturation n'est pas due à la stimulation causée par un accroissement de la longueur du jour, car on à observé qu'elle arrive en même temps si les criquets ne la subissent pas. Ceci est vrai également à l‘égard des deux groupes, celui “de longue diapause” (qui émerge au début de l'automne) et celui “de courte diapause” (qui émerge vers la fin de l'automne); il s'ensuit que la diapause plus courte du dernier groupe n'est pas attribuable, comme il semblait probable, au fait qu'on l'avait exposé à la longueur des jours du printemps plus tôt dans la vie adulte. On a trouvé que ces groupes de la dernière partie de l'automne étaient devenus matures dans le même temps s'ils étaient retenus aux courtes photo‐périodes constantes de 8 ou 11 heures, ou à la durée changeante des jours d'hiver. On a conclu qu'ils répondent comme à la durée de constants jours courts.

Les groupes “intermédaires” (qui émergent à partir de janvier jusqu‘à mars) d'autre part, sont exposés aux jours plus longs du printemps et de l’été encore plus tôt dans la vie adulte, et dans leur cas la diapause est empêchée, ou au moins abrégée, par les jours plus longs. Quand ces groupes sont retenus aux constantes photo‐périodes courtes, ils deviennent matures plus lentement que s'ils étaient maintenus à la lumière du jour, et ils ont une diapause de la même longueur que les groupes de courte‐diapause.

On a conclu de ces résultats que, quand les groupes sont retenus dans conditions de jours‐courts, les processus de maturation (manifestés par un accroissement du poids du corps, et par le développement de l'ovaire) sont repris à un certain stade indépendamment de la longueur du jour et sous l'action de stimuli internes. L'exposition aux conditions de jours longs n'est effective que pour accélérer la maturation si elle a lieu avant que ce stade soit atteint.

L'observation que les adultes émergeant au début de l'automne ont une diapause plus longue que ceux qui émergent vers la fin de l'automne, reste sans explication. Ceux‐là sont exposés à la durée de jours qui décroissent rapidement pendant la vie larvaire et du commencement de la vie adulte, et il semble probable que le changement propre des jours longs aux jours courts puisse amener une diapause plus longue que ne le feraient des jours courts dès le début. A présent, on étudie les effets de la variation de durée des jours.

Les adultes retenus dans l'obscurité constante sont devenus matures sans diapause.

La grande fluctuation de la longueur des jours, caractéristique de la latitude de Londres, n'est pas nécessaire pour induire les deux types de maturation “diapause” ou “non‐diapause”. Les plus grandes différences de réponse aux photo‐périodes constantes ont eu lieu entre les moyennes correspondant à peu près avec les minimum et maximum de longueurs de jour (y compris les périodes de crépuscule) dans les habitats tropicaux du criquet.

II est discuté ici de la probabilité que le cours de la diapause dans l'habitat tropical naturel soit influencé par la faible fluctuation des longueurs de jour de cet habitat.