Сплять 17 років, щоб влаштувати оргію та померти. Вчені збентежені таємницею синхронного народження цикад

Ці крилаті жуки здатні роками формуватися під землею, щоб одного разу показати світові своє обличчя.

Таємниця народження цикад, певно, є однією з найбільших нерозгаданих таємниць світу природи. Вченим відомо про синхронне масове “народження” цих неймовірних комах, проте загадкою все ще залишається те, як саме це відбувається, пише Science Alert.

У Північній Америці виводки молодих цикад, також званих німфами, роками розвиваються в ґрунті під землею, висмоктуючи сік через коріння дерев. Харчуючись за допомогою цієї “пуповини”, ці крилаті жуки можуть розвиватися від 13 до 17 років, перш ніж нарешті з’явитися на світ.

У Фокус. Технології з’явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Однак найнеймовірнішим здається те, що всі особини в регіональному виводку “народжуються” приблизно в один час. І відразу починають “кричати”, до того ж їхні вигуки спрямовані зовсім не на пошук матерів, а на пошук партнерів. Наприклад, у 2020 році в Південно-Західній Вірджинії, деяких частинах Північної Кароліни та Західної Вірджинії відразу понад мільйон цикад вирвалися з-під землі через 17 років і почали несамовито кричати, створивши какофонію.

Через кілька місяців ця какофонія стихла — комахи спарилися та загинули, а наступне покоління вже формується під землею та, ймовірно, з’явиться на поверхні лише у 2037 році.

Попри те, що періодичні цикади (Magicicada) вважаються одними з найбільш вивчених, дослідники досі не знають, як і чому вони це роблять. Дослідники вважають, певне світло на цю таємницю може пролити температура ґрунту й поживні речовини в корінні дерев, якими живляться німфи. Проте все це пояснює лише один рік перебування під землею, як вони відраховують усі 17 досі залишається загадкою.

За словами зоолога Тейджі Сота, неясно, як цикадам вдається контролювати свої періодичні життєві цикли. Ба більше, у жодної тварини на планеті немає такого довгого, фіксованого та синхронізованого циклу, в разі якого розмноження відбувається масово та лише один раз за все життя.

Одна з головних теорій передбачає, що екстремальний життєвий цикл допомагає зменшити хижацтво. Фактично вони проводять 99,5% свого життя під землею у вигляді німфи, беззахисні та незграбні — це дозволяє дорослим особинам уникнути зустрічі з хижаками, наприклад, рептиліями, хижаками й деякими ссавцями.

Отже, синхронна поява на світ здається не таким уже й поганим вибором — принаймні це значно збільшує успіх у пошуку пари та захист від хижаків. Однак Magicicada — не єдиний вид цикад, яким загрожують хижаки, а отже, все ще незрозумілим залишається те, чому їхній спосіб життя є таким рідкісним.

Деякі дослідники вважають, що ключову роль у цьому питанні може зіграти температура. Дослідники припускають, що холодний ґрунт забезпечує надзвичайно низьку щільність дорослих особин, а також обмежує можливості спарювання та сприяє синхронному “народженню”. Тому дослідники вважають, що загадковий спосіб життя цикад може бути нічим іншим як еволюційним пережитком набагато холодніших часів.

Дослідники також помітили, що глобальне потепління призвело до того, що цикади тепер з’являються на світ на 4 роки раніше, ніж раніше. Однак вони також виявили, що життєвий цикл виводка насправді можна контролювати.

Доросла метаморфоза Magicicada, яких налічується сім видів, гнучка – плюс-мінус чотири роки. Простими словами, дорослі особи, як правило, з’являються у кінці квітня — початку червня у віці 9, 13, 17 і 21 рокузалежно від виду. Дослідники припускають, що вони розуміють, коли настав час вилізати із землі, коли досягають критичної ваги або певної віхи розвитку. Втім, це припущення все ще залишається теорією, щоб її підтвердити, будуть потрібні додаткові дослідження.

• Читайте нас у:
• Читайте у Telegram
• Читайте у Facebook
• Читайте у Twitter

• Теги:
• еволюція
• вчені
• дослідження
• розмноження
• комахи
• жуки

• Поширити:
• відправити у Telegram
• поділитись у Facebook
• твітнути
• відправити у Viber
• відправити у Whatsapp
• відправити у Messenger

Який процес розмноження цикад?

Цикад часто називають одними з найбільш інтригуючих і загадкових комах на планеті. Ці істоти відомі своїм унікальним життєвим циклом, який включає тривалий період підземного розвитку, який може тривати більше десяти років. Коли цикади виходять із землі, вони зазнають дивовижної трансформації, стаючи крилатими дорослими особинами, які живуть лише кілька тижнів. Протягом цього короткого періоду цикади повинні спаровуватися і розмножуватися, щоб забезпечити виживання свого виду.

Життєвий цикл цикад

Цикади найбільш відомі своїм тривалим періодом розвитку, протягом якого вони живуть під землею як німфи. Ці німфи харчуються соком коренів рослин, кілька разів ростуть і линяють, перш ніж остаточно вийти з-під землі. Опинившись над землею, німфи скидають шкіру і стають крилатими. Весь життєвий цикл цикади може тривати до 17 років, залежно від виду.

Поява дорослих особин

Коли цикади виходять із землі дорослими, у них є лише кілька тижнів, щоб спаровуватися та розмножуватися, перш ніж вони помруть. Тривалість життя цих комах у дорослому віці відносно коротка, деякі види живуть лише два тижні. У цей час цикади дуже активні, літають і видають свої характерні шлюбні крики, щоб залучити потенційних партнерів.

Шлюбний період цикад

Цикади спаровуються в певний сезон, який зазвичай відбувається в кінці весни або на початку літа. У цей час самці цикад видають гучні, пронизливі крики, щоб залучити самок. Потім самки відповідають махами крилами або певним рухом тіла, демонструючи свій інтерес до потенційного партнера.

Роль звуку в паруванні цикад

Гучні, характерні крики, які видають самці цикад, є важливою частиною процесу спаровування цикад. Ці дзвінки виробляються спеціалізованими структурами на животі, відомими як тимбали. Тимбали швидко вібрують, виробляючи серію клацань, які разом створюють характерний крик цикади.

Ритуали залицяння цикад

Як тільки самка цикади відповіла на заклик самця, починається процес залицяння. Під час цього процесу самець наближається до самки та намагається сісти на неї. У разі успіху пара вступає в злягання, яке триває кілька хвилин.

Процес копуляції цикад

Копуляція цикад — це відносно простий процес, який полягає в тому, що самець вставляє свої геніталії в статеву камеру самки. Після завершення перенесення сперми самець злізе з коня і полетить.

Стадія яйцекладки цикад

Після спарювання самка цикади буде шукати відповідне місце для відкладання яєць. Вона використовує довгий гострий яйцеклад, щоб створити щілину в корі дерева, куди вона відкладе свої яйця. Потім яйця вилупляться, а німфи зариються в землю, щоб почати свій тривалий період розвитку.

Життя німф цикад

Німфи цикад проводять більшу частину свого життя під землею, харчуючись корінням рослин і кілька разів линяючи, перш ніж вийти на світ дорослими. Після того, як вони скинуть останню шкіру, німфи стають крилатими дорослими і починають процес спарювання.

Важливість розмноження цикад

Як і всі види, цикади відіграють важливу роль у своїй екосистемі. Ці комахи є важливим джерелом їжі для багатьох хижаків, включаючи птахів, ссавців і рептилій. Цикади також допомагають удобрювати ґрунт і можуть впливати на ріст рослин через свої харчові звички.

Проблеми, з якими стикається розмноження цикад

Популяції цикад стикаються з низкою проблем, які можуть вплинути на їхню здатність до успішного розмноження. Ці проблеми включають втрату середовища існування, зміну клімату та використання пестицидів та інших хімікатів.

Висновок: Чудеса розмноження цикад

Процес розмноження цикад — це захоплююче та складне явище, яке включає унікальний життєвий цикл, складні ритуали залицяння та вироблення характерних шлюбних криків. Незважаючи на проблеми, з якими стикаються популяції цикад, ці комахи продовжують процвітати в багатьох частинах світу, забезпечуючи важливу ланку в ланцюжку життя, який складає екосистему нашої планети.

Рекомендовані

Доктор Чирл Бонк

Доктор Чирл Бонк, відданий ветеринар, поєднує свою любов до тварин із десятирічним досвідом догляду за змішаними тваринами. Крім того, що вона працює у ветеринарних виданнях, вона займається власним стадом великої рогатої худоби. Коли вона не працює, вона насолоджується спокійними пейзажами Айдахо, досліджуючи природу з чоловіком і двома дітьми. Доктор Бонк отримала ступінь доктора ветеринарної медицини (DVM) в Університеті штату Орегон у 2010 році та ділиться своїм досвідом, пишучи для ветеринарних веб-сайтів і журналів.

Муха цикада: фото і опис

У світі налічується понад 3000 видів комах, схожих на мух. Це представники надродини справжніх цикад Cicadoidea. Комахи розрізняються за розмірами і «співочим здібностям». Хоча поширені вони повсему земній кулі, але почути, як співає муха цикада, можна тільки в південних регіонах.

види цикадових

Муха цикада зазвичай асоціюється з комахою, що видає дуже гучні звуки в денний час. На противагу нічним цвіркунам. Днем можна також почути скрекіт коників, але цикади співають голосніше і зазвичай знаходяться на гілках дерев.

Більшість цикад, які видають звуки, водяться в теплих поясах планети. Вони ж зазвичай і найбільші. З числа цикадових найбільш цікаві дві групи: періодичні і цикади.

Місце в класифікації

У цикад довгі крила і хороша здатність до польоту. Через це їх часто приймають за мух. Але до ряду двокрилих цикадові не мають відношення. Або ви використовуєте старий класифікація.

Цікадовие – представники загону Клопи, до якого відносяться і клопи. За способом харчування цикади теж ближче до деревних клопам, ніж до мухам. Все цикадові – сокососущіе комахи.

Зовнішній вигляд

Комахи середніх і великих розмірів. Довжина тіла від 2 до 5,5 см. Розмах крил у найбільших різновидів до 12 см.

Голова коротка, широка. У багатьох видів виглядає плескатої спереду. Очі широко розставлені, опуклі. На тімені є 3 простих очі, що утворюють трикутник. Вусики короткі, складаються з 7 члеників. Ротовий апарат колючо-смокче типу. Хоботком цикади проколюють листя і молоді пагони рослин, щоб напитися соку.

На фото «мухи» цикади добре видно, чому цих комах вважають двокрилими. Крила у більшості цикад прозорі, але передні значно довше задніх. У спокійному положенні перша пара повністю закриває задню. Манера складати крила інша, ніж у мух. Крила цикад в спокійному положенні складені «будиночком», у мух пластини розташовані паралельно один одному і знаходяться в горизонтальній площині.

У деяких видів крила яскраво пофарбовані або чорного кольору.

Зате лапи відразу видають відміну цикади від мухи. Імаго не копає в землі, але навіть у нього передні лапи досить потужні. Стегна на першій парі потовщені, знизу озброєні шипами. Гомілки циліндричні. У середній пари лап стегна широкі і короткі. І тільки третя задня пара схожа на лапи мухи.

Черевце зазвичай масивне. У самки воно закінчується яйцекладом, у самців – копулятивним органом.

Для приманювання самок самці оснащені спеціальним голосовим апаратом: тімбальнимі органами. За допомогою цього апарату самці і видають шум, через який іноді хочеться прибити всіх цикад разом, щоб не доводилося перекрикувати їх спів.

Тімбальние органи розміщені внизу на задній частині грудей. Знаходяться вони за останньою парою лап і прикриті напівкруглими великими лусочками.

У тімбального апарату складний пристрій:

У серединній порожнини розташовані 2 передні складчасті перетинки і дві гладенькі задні (дзеркальця). На внутрішній стінці бокових порожнин знаходиться барабанна перетинка. До неї прикріплена м’яз, що змушує перетинку коливатися і видавати характерний для «мухи» цикади звук. Серединна порожнину служить резонатором, що підсилює звучання «пісні».

Забарвлення у більшості видів покровительственная: під колір кори дерев. Але є дуже яскраві представники: у тропічній царственої цикади тіло забарвлене в насичений зелений колір. Хоча і така забарвлення теж покровительственная: під колір рослин в джунглях.

харчування

Всі види цикад живляться соком рослин. Імаго п’є сік, протикаючи листя хоботком. Після харчування з отвору продовжує сочитися сік і утворює «манну» – поживна речовина. Личинки цикад розвиваються в землі і харчуються корінням рослин.

Життєвий цикл

Цикади щодо довгоживучі комахи. У групи періодичних цикад загальний термін життя може досягати 17 років. Але імаго живе тільки кілька місяців і основна мета дорослої особини – знайти собі партнера для розмноження. Всі періодичні цикади – північноамериканські види.

На своїй батьківщині цей рід комах отримав назву «сімнадцятирічна сарана».

За рівнем шкоди періодичні види до справжньої сарани не дотягують, але перед їх вильотом краще не садити молоді дерева. Старі рослини легко переносять масова поява комах.

Для мінімізації шкоди, принесеного періодичними цикадами, служби США ведуть облік виводків.

Цикади живуть менше. Але підземний період їх розвитку вивчений дуже погано. Найбільш ймовірно, що час підземного розвитку личинки 1-2 роки.

Самці залучають самок співом. І чим південніше мешкає вид, тим голосніше співає самець. Було навіть висловлено думку, що таким чином комахи відлякують хижаків. Масовий скрекіт самців в джунглях приголомшує навіть людини. Хижакам з їх гострим слухом доводиться ще гірше.

Після зустрічі з самцем запліднена самка вирушає відкладати яйця, а самець гине. Самка проживе трохи довше: поки не відкладе кілька сотень яєць. Кладку ці комахи роблять в надрізах на корі молодих пагонів і пазухах листків. Надрізає кору самка потужними передніми лапами. Дерева зазвичай добре переносять надрізи на корі, але листя гинуть. Якщо цикад дуже багато, вони можуть вбити листя на деревах.

Після завершення кладки самка гине. Личинки з’являються з яєць через 1,5-2,5 місяці і падають на землю. Решта етапи розвитку, аж до виходу на поверхню, личинка проведе під землею, харчуючись корінням рослин.

Деякі личинки можуть закопуватися на глибину до 1 м.

Ще одна відмінність від мух – відсутність стадії лялечки. Розгромна замовна стаття на поверхні німфа забирається на вертикальну поверхню на висоту близько метра і завмирає. Через нетривалий час зовнішній покрив німфи лопається і на світ з’являється доросла особина.

ареал

Цікадовие живуть на території всієї Земної кулі. 18 видів мешкає в Європі. На території Росії найбільш поширені 2 види: звичайна і гірська.

Остання названа гірської несправедливо. Її ареал займає всю Євразію, включаючи рівнинну частину. На півночі межа доходить до півдня Великобританії, Фінляндії, Швеції, Ленінградської області. У Сибіру вид зустрічається в окремих осередках.

Цей вид здатний співати, сидячи на траві і землі. А для проживання віддає перевагу добре прогріваються ділянки із степовою рослинністю і окремими деревами. Дуже добре відчуває себе гірська муха цикада в Краснодарському краї з його степами і родючим грунтом.

Ареал звичайної цикади займає більш південні області планети:

Іноді цикаду звичайну називають кримською мухою. Але на відміну від мух цикада в Криму залишилася тільки в гірській частині, майже вимер в передгір’ях. У степових районах її замінює гірський вид.

принесений шкоду

Ці Клопи абсолютно нешкідливі для людини. Вони навіть не кусаються, на відміну від багатьох мух. Єдиний захист цикади від хижака: численність потомства і мистецтво прикидатися мертвою.

Якщо популяція дуже численна, личинки можуть пошкодити коріння посівів. Імаго при їх дуже короткому терміні життя серйозної шкоди рослинам нанести не встигають. Від мух шкоди значно більше, якщо згадати про які переносяться ними захворюваннях.