Diapause and quiescence in eggs of Systellognatha stonefly species (Plecoptera) occuring in alpine areas of Norway

Diapause et quiescence des œufs de Plécoptères (Systellognatha) des zones alpines de Norvège

Zoological Museum, Sars gt. 1., N-0562 Oslo 5, Norway

Abstract

Eggs of the stoneflies Diura bicaudata and Arcynopteryx compacta, occurring in the middle-alpine vegetation belt, and Dinocras cephalotes not recorded above the sub-alpine, reacted differently to the same temperatures. Those of D. bicaudata and A. compacta had a diapause during the winter. D. cephalotes eggs went into a stage of quiescence when the water temperature was lowered from 16° C to 8° C or below. They remained alive in this stage for about a year, but this quiescence could be broken at anay time when the eggs were transferred to 16 and 20° C. Freezing at -6° C followed by an increase in the water temperature led to a break in the diapause of A. compacta eggs after five months, but not of D. bicaudata eggs. Eggs of D. bicaudata began to hatch after nine months independently of previous freezing followed by an increase in water temperature. Eggs of D. bicaudata held at a constant temperature of 1.5° C also began to hatch at the same time as those kept at 8° or 16° C. However, the point of 50 % hatching was much delayed at 1.5° C. The egg diapause of A. compacta and D. bicaudata is an adaptation to areas with a severe climate typified by long cold winters and short summers. The quiescence period of D. cephalotes eggs enables the species to survive outside its normal distribution area.

Résumé

Les œufs des Plécoptères Diura bicaudata, Arcynopteryx compacta et Dinocras cephalotes réagissent différemment aux mêmes températures. Ceux de D. bicaudata et A. compacta ont une diapause hivernale. Les œufs de D. cephalotes sont entrés en quiescence lorsque la température était abaissée de 16° C à 8° C ou au-dessous. Dans ces conditions, ils sont restés vivants environ une année mais leur quiescence pouvait être stoppée à tout instant par un relèvement de la température à 16° et 20° C. Un refroidissement à - 6° C suivi par une augmentation de température de l'eau a entrainé une levée de la diapause chez A. compacta après cinq mois, mais pas chez D. bicaudata. Les œufs de D. bicaudata ont commencé à éclore après neuf mois, même s'ils étaient, comme dans le cas précédent, refroidis puis rechauffés. Les œufs de D. bicaudata, maintenus à une température constante de 1,5° C commencèrent aussi à éclore en même temps que ceux conservés à 8° ou 16° C. Cependant, le temps nécessaire à l'éclosion de 50 % des œufs était plus long à 1,5° C. La diapause des œufs de A. compacta et D. bicaudata est une adaptation aux régions à climat rude caractérisé par un hiver long et froid et un été court. La période de quiescence des œufs de D. cephalotes permet à l'espèce de survivre en dehors de sa zone normale de distribution.