‘Belgische’ mug overleeft barre kou op Antarctica dankzij uniek proces

Beeld: Yuta Shimizu, Osaka Metropolitan University

De Belgica antarctica werd voor het eerst beschreven door de Belgische onderzoeker Jean-Charles Jacobs eind 19de eeuw, maar wetenschappers konden pas onlangs het overlevingsmechanisme van deze dansmug achterhalen. Gedurende zes jaar laboratoriumonderzoek manipuleerden de wetenschappers de temperatuur om de seizoensgebonden veranderingen in het leven van de mug te simuleren. Ze onderzochten de stofwisseling en de expressie van stressgerelateerde genen om vast te stellen onder welke omstandigheden de mug zich in de verschillende levensfasen bevindt.

Door de waarnemingen tijdens dit onderzoek konden de wetenschappers de levensloop van het insect achterhalen: het eerste jaar komt de larve in een diepe rust terecht, ook bekend als ‘quiescence’. Dat is een tijdelijke pauze in de ontwikkeling die rechtstreeks geactiveerd wordt door stressfactoren, in dit geval de extreme kou. Tijdens die periode is het metabolisme van de muggenlarf sterk verminderd, waardoor ze energie verbruikt aan een veel langzamer tempo. Wanneer de temperatuur stijgt, wordt ze weer actief en gaat ze weer groeien.

Direct voortplanten

In het tweede jaar bereikt de larve het vierde larvale stadium, maar ze verpopt nog niet. In plaats daarvan schakelt ze over op diapauze, een diepe en lange winterslaap. Wanneer de temperatuur sterk begint te dalen, verpopt ze, samen met haar soortgenoten. Als de winter echt voorbij is, komen alle dansmuggen tegelijkertijd uit hun pop, zodat ze zich meteen kunnen voortplanten. Dat is essentieel, omdat ze als volwassen insect maar een paar dagen leven.

Dit overlevingsproces is uniek: bij geen enkel ander dier is tot nu toe waargenomen dat het zowel quiescence als obligate diapauze in verschillende levensfasen gebruikt. Toch vermoeden de onderzoekers dat ook andere insecten in extreme omgevingen, zoals het Noordpoolgebied of grote hoogtes, vergelijkbare strategieën kunnen hanteren.