Miljardit Cicadat saattavat olla pian lähelläsi oleville puille

Jaksottainen kaakula Washington DC: ssä

Kuva kautta Katha Schulz / Flickr, CC BY

Joskus huhti- tai toukokuussa, leveysasteesta riippuen, yksi 17-vuotisten kabadien suurimmista perukoista tulee maan alle kymmenessä osavaltiossa.


Tämä artikkeli cicadaista julkaistaan ​​uudelleen täällä luvalla Keskustelu . Tämä sisältö jaetaan täällä, koska aihe saattaa kiinnostaa Snopesin lukijoita, mutta se ei kuitenkaan edusta Snopes-tosiseikkojen tarkistajien tai toimittajien työtä.




Hyönteismaailmassa on tulossa suuri tapahtuma. Joskus huhti- tai toukokuussa, leveysasteesta riippuen, yksi 17-vuotisten kabadien suurimmista perukoista tulee maan alle kymmenessä osavaltiossa New Yorkista länteen Illinoisiin ja etelästä Pohjois-Georgiaan . Tämä ryhmä tunnetaan nimellä Brood X, kuten roomalaisessa numerossa 10.

Noin neljän viikon ajan metsäiset ja esikaupunkialueet soivat kabadien viheltävillä ja surisevilla parittelupuheluilla. Parittelun jälkeen kukin naaras munii satoja munia lyijykokoisissa puunoksissa.

Sitten aikuiset cikadat kuolevat. Kun munat kuoriutuvat, uudet seikka-nymfit putoavat puista ja kaivavat takaisin maan alle aloittaen kierron uudelleen.

Maailmassa on ehkä 3000-4000 kabadalajia, mutta itäisen Yhdysvaltojen 13- ja 17-vuotiset cikadat näyttävät olevan ainutlaatuisia yhdistämällä pitkät nuorten kehitysajat synkronoituihin, joukkojen aikuisten esiintymisiin.

Nämä tapahtumat herättävät monia kysymyksiä entomologeille ja yleisölle. Mitä cicadat tekevät maan alla 13 tai 17 vuoden ajan? Mitä he syövät? Miksi heidän elinkaarensa ovat niin pitkiä? Miksi ne synkronoidaan? Ja vaikuttaako ilmastonmuutos tähän hyönteismaailman ihmeeseen?

Tutkimme jaksoittaisia ​​cicadoja ymmärtääksemme kysymyksiä biologinen monimuotoisuus, biogeografia , käyttäytyminen ja ekologia - elämän kehitys, luonnonhistoria ja maantieteellinen jakauma. Olemme oppineet monia yllättäviä asioita näistä hyönteisistä: Esimerkiksi, he voivat matkustaa läpi ajan muuttamalla elinkaariaan neljän vuoden välein. Ei ole sattumaa, että 13- ja 17-vuotisten cikadien tieteellinen nimi on Magicicada , lyhennetty maagisesta kabadasta.

Luonnonhistoria

Lajina kausiluonteiset cikadat ovat vanhempia kuin metsät, joissa he asuvat. Molekyylianalyysi on osoittanut, että noin 4 miljoonaa vuotta sitten, nykyisen esi-isä Magicicada lajeja jaettu kahteen sukuun . Noin 1,5 miljoonaa vuotta myöhemmin yksi näistä sukulinjoista hajosi uudelleen. Tuloksena olevat kolme sukulinjaa ovat perustana nykyaikaisille aikakauslehtien sirkkalajiryhmille, Neljätoista, Cassini ja Decula .

Varhaiset amerikkalaiset siirtolaiset tapasivat aikakauslehdet ensin Massachusettsissa. Niin monien hyönteisten äkillinen ilmaantuminen muistutti heitä raamatun heinäsirkkojen vitsauksista, jotka ovat eräänlainen heinäsirkka. Näin nimi 'heinäsirkka' liitettiin väärin Pohjois-Amerikan kabadoihin.

1800-luvulla merkittävät entomologit, kuten Benjamin Walsh , CV. Riley ja Charles Marlatt kehitti aikakauslehtien hämmästyttävän biologian. He totesivat, että toisin kuin heinäsirkkoja tai muita heinäsirkkoja, cicadat eivät pureskele lehtiä, tuhoa satoja eivätkä lentää parvissa.

Sen sijaan nämä hyönteiset viettävät suurimman osan elämästään poissa näkyvistä, kasvavat maan alla ja ruokkivat kasvien juuria, kun he kulkevat viiden nuorten vaiheen läpi. Heidän synkronoidut esiintymisensä ovat ennustettavissa, ja ne tapahtuvat 17 vuoden pohjoisessa ja 13 vuoden etelässä ja Mississippin laaksossa. On olemassa useita alueellisia vuosiluokkia, jotka tunnetaan nimellä broods.

Viisi nymfivaihetta sisäkkäiden kehityksessä.

Viisivaiheinen kausiluonteinen seikkailun maanalainen nuoria. Jokaisen vaiheen välillä nuorten sisäkkäiden molttia, jotta siitä voi tulla suurempi. Viidennen vaiheen nymfin todellinen koko on 0,83 tuumaa.
Chris Simon, CC BY-ND

Numeroiden turvallisuus

Tärkein ominaisuus Magicicada biologia on, että näitä hyönteisiä esiintyy valtavasti. Tämä lisää heidän mahdollisuuksiaan saavuttaa keskeinen tehtävänsä maan päällä: löytää kavereita.

Tiheät esiintymät tarjoavat myös sitä, mitä tiedemiehet kutsuvat saalistaja-kylläisyyden puolustukseksi. Jokainen saalistaja, joka ruokkii kabadoja, olipa kyseessä sitten kettu, orava, lepakko tai lintu, syö sen täytteen kauan ennen kuin se kuluttaa kaikki alueen hyönteiset, jättäen monet selviytyneet taakseen.

Vaikka kausiluonteiset cicadat tulevat suurelta osin aikataululle 17 tai 13 vuoden välein, usein pieni ryhmä ilmestyy neljä vuotta aikaisin tai myöhään. Varhain nousevat cicadat voivat olla nopeammin kasvavia yksilöitä, joilla oli runsaasti ruokaa, ja jäljessä olevat voivat olla yksilöitä, jotka elivät vähemmän.

Jos kasvuolosuhteet muuttuvat ajan myötä, on tärkeää, että pystytään vaihtamaan tällainen elinkaari ja tulemaan ulos joko neljä vuotta aikaisin suotuisina aikoina tai neljä vuotta myöhempänä vaikeina aikoina. Jos äkillinen lämmin tai kylmä vaihe saa suuren määrän kabadoja tekemään kertaluonteisen virheen ja siirtymään aikataulun ulkopuolella neljään vuoteen, hyönteiset voivat ilmestyä riittävässä määrin kyllästämään saalistajia ja siirtymään uuteen aikatauluun.

Kartta kausiluonteisista sisäkasvatuspaikoista.

Roomalaisin numeroin tunnistetut jaksoittaisten sirkkojen poikaset syntyvät 13 tai 17 vuoden jaksoissa itäisen ja keskilännen Yhdysvaltojen yli.
Connecticutin yliopisto , CC BY-ND

Brood X: n laskenta-aika

Kun jäätiköt vetäytyivät nykyisestä Yhdysvaltojen alueesta noin 10000 - 20 000 vuotta sitten, ajoittaiset kabadat täyttivät itäiset metsät. Väliaikainen elinkaaren vaihto on muodostanut monimutkaisen mosaiikin.

Nykyään koillisissa lehtipuumetsissä on 12 17-vuotisen kausiluonteisen sirkan poikastoa, joista puut pudottavat lehtiä talvella. Nämä ryhmät on numeroitu peräkkäin ja sopivat yhteen kuin jättiläinen palapeli. Kaakkoisosassa ja Mississippi-laaksossa on kolme 13-vuotisen kabadan poikaa.

Koska jaksoittaiset cicadat ovat herkkiä ilmastolle, niiden poikasten ja lajien kuviot heijastavat ilmastonmuutosta. Esimerkiksi työstämme saadut geneettiset ja muut tiedot osoittavat, että 13-vuotiset lajit Magicicada neotredecim , joka löytyy Mississippi-laakson yläosasta, muodostui pian viimeisen jäätymisen jälkeen. Ympäristön lämmetessä alueen 17-vuotiset kabadat syntyivät peräkkäin, sukupolvelta toiselle, 13 vuoden ajan maan alla, kunnes heidät siirtynyt pysyvästi 13 vuoden jaksolle .

Naaraspuolinen seepikka tallettaa munat oksalle.

Brood X: n jäsen, joka munii vuonna 2004.
Chris Simon, CC BY-ND

Mutta ei ole selvää, voivatko cicadat kehittyä edelleen niin nopeasti kuin ihmiset muuttavat ympäristöään. Vaikka jaksoittaiset cicadat suosivat metsän reunoja ja menestyvät esikaupunkialueilla, he eivät voi selviytyä metsien hävittäminen tai lisääntyä alueilla, joilla ei ole puita.

Jotkut poikaset ovat jo kuolleet sukupuuttoon. 1800-luvun lopulla yksi poikas (XXI) katosi Pohjois-Floridasta ja Georgiasta. Toinen (XI) on kadonnut Koillis-Connecticutissa noin vuodesta 1954, ja kolmas (VII) New Yorkin osavaltiossa on kutistunut kahdeksasta läänistä yhteen sen jälkeen kun kartoitus alkoi ensimmäisen kerran 1800-luvun puolivälissä.

Ilmastonmuutoksella voi olla myös kauaskantoisia vaikutuksia. Yhdysvaltain ilmaston lämmetessä pitemmät kasvukaudet voivat tarjota enemmän ruokaa. Tämä voi lopulta muuttaa useammat 17-vuotiset kabadat 13-vuotisiksi, samoin kuin aikaisempi lämpeneminen muutettu Magicicada neotredecim . Laajoja varhaisia ​​tapahtumia tapahtui vuonna 2017 Cincinnatissa ja Baltimore-Washingtonin metroalueella ja vuosina 1969, 2003 ja 2020 Chicagon metroalueella - tällaisen muutoksen potentiaaliset edustajat.

Tutkijat tarvitsevat yksityiskohtaista ja korkealaatuista tietoa seuratakseen kaakadan jakautumista ajan myötä. Kansalaistutkijoilla on keskeinen rooli tässä pyrkimyksessä, koska kausiluonteiset seikkailupopulaatiot ovat niin suuria ja niiden aikuisten esiintyminen kestää vain muutaman viikon.

Vapaaehtoiset, jotka haluavat auttaa dokumentoimaan Brood X: n ilmestymistä tänä keväänä, voivat ladata Cicada Safari -matkapuhelinsovellus , tarjota tilannekuvia ja seurata tutkimustamme reaaliajassa verkossa osoitteessa www.cicadas.uconn.edu . Älä missaa - seuraava tilaisuus tulee vasta Haudot XIII ja XIX syntyvät vuonna 2024 .


John Cooley , Ekologian ja evoluutiobiologian apulaisprofessori, Connecticutin yliopisto ja Chris Simon , Ekologian ja evoluutiobiologian professori, Connecticutin yliopisto

Tämä artikkeli on julkaistu uudelleen Keskustelu Creative Commons -lisenssillä. Lue alkuperäinen artikkeli .