15 Интересных фактов о цикадах

Цикады – это надсемейство крылатых насекомых, которые живут в основном под землей и появляются с интервалом в 13 или 17 лет. В мире насчитывается более 3000 видов, но наиболее хорошо изученными являются виды, принадлежащие к роду Периодические цикады (Magicicada), который включает семь видов периодических цикад, распространенных в восточной части Северной Америки.

Членистоногие-долгожители крупные, зеленого или коричневого цвета, с красными глазами и прозрачными крыльями. Они известны своими оглушительными песнями и золотой кожей, которую они сбрасывают с деревьев. Тот факт, что некоторые виды находятся под угрозой исчезновения из-за изменения климата, делает получение знаний о цикадах и сохранение этого вида насекомых все более важными.

Вот 15 фактов об этих спорадических аномалиях в мире насекомых.

1. Цикады обитают на всех континентах, кроме Антарктиды

Надсемейство Cicadoidea разделено на два подсемейства: Tettigarctidae (также известные как волосатые цикады), которые в основном вымерли, за исключением двух существующих видов, которые встречаются в южной Австралии и Тасмании, и Cicadidae, или певчие цикады, которых можно найти на всех континентах, кроме Антарктиды. Они процветают в теплой среде, особенно в тропиках, что делает Латинскую Америку, Австралию, Юго-Восточную Азию, Западную часть Тихого океана и Южную Африку горячими точками.

В США и Канаде насчитывается более 170 описанных видов, и только в США обитает 15 «выводков» (групп цикад с различным жизненным циклом) (1).

2. Цикады – не саранча

То, что цикад часто называют саранчой, вводит в заблуждение, поскольку они происходят из таксономического отряда полужесткокрылых (Hemiptera), а саранча с кузнечиками принадлежат к отряду прямокрылых. Виновниками неправильного использования названия могут быть некоторые поведенческие и физические признаки. Во-первых, цикады делят подотряд с другими «прыгающими» насекомыми, хотя сами они не прыгают. Во-вторых, их склонность роиться похожа на склонность саранчи. По оценкам экспертов, когда 17-летние выводки появляются в США, их концентрация достигает 1,5 миллиона цикад на акр (2).

Одно отличие, выходящее за рамки их научной классификации, заключается в том, что цикады практически не представляют опасности для сельскохозяйственных культур и растительности, в то время как стая саранчи может съесть такое же количество пищи, как 35 000 человек за один день (3).

3. У них одна из самых высоких продолжительностей жизни среди насекомых

Ежегодная цикада может жить от двух до пяти лет, а периодическая цикада может жить до 17 лет в стадии личинки. Это не так долго, как живут королевские термиты (от 50 до 100 лет), но это гораздо более впечатляюще, чем средняя продолжительность жизни комнатной мухи (от 15 до 30 дней) (4).

Цикады, как и большинство насекомых, большую часть своей жизни проводят на незрелых стадиях развития. Хотя некоторые могут оставаться под землей более десяти лет, они обычно умирают всего через несколько недель после достижения зрелого возраста (5).

4. Периодические цикады могут быть результатом ледникового периода

Основная гипотеза, объясняющая, почему существуют как ежегодные, так и периодические цикады, и почему продолжительность жизни периодических цикад отличается, заключается в том, что некоторые выводки, расположенные к востоку от Великих равнин только в США, развивали чрезвычайно длинные ювенильные стадии во время ледниковой эпохи плейстоцена (6).

То, что северные выводки имеют тенденцию оставаться под землей дольше, чем южные выводки в США, подтверждает эту теорию. Однако критики говорят, что нет смысла в том, что оледенение повлияло на популяции цикад только в определенной области, так как другие места обитания цикад были точно так же покрыты льдом.

Считается, что их тенденция появляться только в циклах простых чисел – это попытка помешать хищникам многократно ими питаться (7).

5. Большую часть своей жизни они проводят под землей

Цикады вылупляются над землей примерно через 6–10 недель после того, как яйца откладываются в трещинах и дырах на деревьях. Они сразу падают и зарываются в землю на 30 сантиметров, где остаются до 17 лет. Находясь под землей, они линяют, а не окукливаются в течение пяти возрастов (циклов роста) (8).

Наибольшая смертность происходит на тех ранних этапах жизни, когда нимфы соревнуются за место для кормления под землей (9).

6. Рой – это стратегия выживания

Неясно, сколько цикад входит в один выводок, но, по оценкам экспертов, их миллиарды. Их большие тела покрывают стволы деревьев. Их коллективные песни мешают общению на открытом воздухе. Цикады – известные роящиеся насекомые, но их синхронное появление на самом деле является преднамеренной стратегией выживания, называемой насыщением хищника. Когда хищник попадает в такую густонаселенную популяцию, он быстро насыщается, что увеличивает шансы на выживание для большого процента молодняка (10, 11).

7. Они появляются только тогда, когда земля достигает 18°C

Точный момент массового появления цикад очень просчитан. Это происходит только тогда, когда поверхность земли на глубине 20 см достигает примерно 18°C – и ни на один градус выше или ниже. Когда эта температура, наконец, достигается, нимфы понимают, что пора начать свой путь вверх по дымоходу из грязи. Обычно это происходит вскоре после захода солнца, и они забираются высоко на деревья еще до того, как большинство людей заметят их прибытие. Явление может длиться несколько вечеров (12).

8. Цикады получают питательные вещества от деревьев

Находясь под землей, личинки цикады не впадают в спячку; скорее, они проводят до 17 лет, просто питаясь деревьями. У них есть специальные рты, похожие на соломку, через которые высасывается жидкость из корней растений. На самом деле они ищут ксилему, сосудистую ткань растений, которая помогает отводить воду и растворенные минералы от корней. Поскольку ткань ксилемы состоит в основном из воды, считается, что цикады недоедают, что может быть причиной их медленного созревания (13).

Линяющие цикады, которые живут на маленьких веточках, могут убить молодые деревья и кустарники, но взрослые деревья выдерживают их. Когда цикады умирают, разложение их тел также служит удобрением (14).

9. Самки могут отложить до 600 яиц

За несколько коротких недель, которые самка цикады проводит на поверхности земли, она откладывает от 400 до 600 яиц. Она использует свой орган откладывания яиц, яйцеклад, чтобы делать ряды карманов в ветках. Затем она откладывает около 25 яиц в каждый карман, и одна веточка может вместить до 20 карманов, иногда создавая что-то вроде длинных параллельных прорезей. К популярным видам деревьев для откладывания яиц цикады относятся гикори, дуб и несколько плодовых деревьев (15).

10. Ученые еще не знают, как они определяют время

Хотя эксперты предполагают, что периодические цикады появляются только каждые 13 или 17 лет, чтобы избежать хищников, потому что они медленно созревают и из-за исторической необходимости длительных ювенильных стадий развития, методы отслеживания времени насекомых долгое время не были разработаны. Результаты одного исследования 2002 года показали, что они могут использовать не только свои биологические часы для столь точного определения времени – они могут использовать деревья (16).

В ходе исследования ученые пересадили 15-летних 17-летних нимф цикады под дерево, цикл цветения которого был изменен так, чтобы он мог происходить дважды за сезон. Когда дерево цветет, оно производит высокий уровень сахара и белка, что определяется цикадами, питающимися их корнями. Нимфы появились на год раньше, что свидетельствует о том, что они отслеживают время, считая сезонные циклы своего хозяина.

11. Они могут достигать 7,5 см в длину

Самая маленькая цикада в Северной Америке – это цикада засушливых земель (Beameria venosa) длиной в 1,25 см, которая была недавно обнаружена в Арканзасе. Самая большая известная цикада – цикада императрицы из Юго-Восточной Азии (Megapomponia imperatoria), которая может достигать 7,5 см в длину и иметь размах крыльев до 20 см. Некоторые виды цикад являются одними из крупнейших полужесткокрылых насекомых в мире (17, 18).

Их длинные тела имеют четыре прозрачных, прожилковых крыла (в том числе пару, которая длиннее брюшка), два выпученных глаза по обе стороны головы, три дополнительных глаза на макушке и щетинистые усики, расположенные перед глазами.

12. Они сбрасывают кожу

К концу лета цикады сбрасывают с себя миллиарды полупрозрачных кож, называемых экзувиями, в результате чего стволы деревьев будут ими покрыты даже после того, как их хозяева вымрут. Сброс этих шкур – первое дело после выхода из земли. Освободившись от последней оболочки, они должны ждать, пока их крылья наполнятся жидкостью, а их новая кожа затвердеет. Только тогда они смогут петь и спариваться на протяжении своего бурного периода взросления.

13. Их песни громкие, как бензопилы

Те, кто живет в районах, подверженных цикадам, знают, что свадьбы и другие вечеринки на свежем воздухе следует планировать в период активного сезона из-за оглушительных песен насекомых. Оглушительное стрекотание издают только самцы – они делают это, потирая крылья друг о друга и используя специальный орган на своем экзоскелете, называемый тимбальным органом, который создает серию быстрых щелчков. Они издают два звука: один для привлечения партнеров, а другой – для отпугивания хищников.

Их песни могут достигать 120 децибел – это так же громко, как бензопила и даже громче, чем живая рок-музыка – и их можно услышать на расстоянии до 1,6 км. Естественно, что группа поющих цикад называется хором (19, 20).

14. Их поедают многие хищники – даже люди

Как и многие крупнокрылые насекомые, цикады – неуклюжие летуны, что делает их легкой добычей для птиц и одного из их самых больших хищников, Sphecius grandis – осы охотника за цикадами. Появление цикад является праздником для ящериц, змей, грызунов, енотов и даже рыб, кошек и собак. Эти наземные хищники – причина, по которой цикады, появляясь, спешат забраться высоко на деревья (21, 22).

Но люди их тоже едят. Цикады известны своим сладким вкусом, почти как креветки, и их обычно жарят во фритюре в Шаньдунской кухне в Китае. Даже люди в США едят их сырыми, вареными, жареными и фаршированными.

15. Некоторые виды подвергаются риску

Международный союз охраны природы (МСОП) выделяет три вида цикад, находящихся под угрозой исчезновения – Magicicada septendecim, Magicicada septendecula и Magicicada cassini. Эти виды обитают в США, и перечислены как находящиеся под угрозой исчезновения. Выводки XI и XXI уже вымерли; Выводок VII сокращается (23, 24, 25).

Хотя МСОП не указывает причину такого сокращения численности цикад, многие эксперты указывают на изменение климата. Периодические цикады особенно чувствительны к климату, поэтому при повышении температуры было замечено, что они появляются там, где их не ожидают, или появляются вне цикла. Из-за ненормального поведения этих цикад прозвали «отставшими» (26).

Вид Magicicada neotredecim со Среднего Запада – один из примеров 17-летних цикад, постоянно переходящих на 13-летний цикл. В 2017 году ряд цикад из широко распространенного Выводка X также появился на четыре года раньше, чем ожидалось (27, 28).

Источник