Периодические цикады

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Периодические цикады
Magicicada species.jpg
Magicicada sp.
Научная классификация
Царство: Животные
Тип: Членистоногие
Класс: Насекомые
Отряд: Равнокрылые
Подотряд: Цикадовые
Инфраотряд: Cicadomorpha
Надсемейство: Cicadoidea
Семейство: Певчие цикады
Род: Периодические цикады
Латинское название
Magicicada
Виды
ITIS 846740
NCBI 38085

Периодические цикады (Magicicada) — род цикад с 13- и 17-летними жизненными циклами, распространенные в восточной части Северной Америки. Эти насекомые демонстрируют уникальный пример длительного жизненного цикла, а также периодичности и массовости появления взрослых насекомых. Они также известны под названием «семнадцатилетняя саранча», но эволюционно с саранчой не связаны.

Классификация[править | править вики-текст]

Различают семь видов рода, из которых три имеют 17-летний цикл развития и четыре — 13-летний. Вне связи с длительностью развития виды объединяют в 3 группы:

17-летние цикады несколько более распространены и чаще встречаются в северо-восточных штатах США, тогда как 13-летние чаще встречаются в южных штатах.

Описание[править | править вики-текст]

Периодические цикады несколько меньше по размеру обычных цикад, развитие которых длится около года. Взрослые насекомые имеют тело длиной от 2,5 до 3 см. Они черные, с красными глазами и желтыми или оранжевыми полосами на нижней стороне. Крылья прозрачные, с оранжевыми жилками.

Эти насекомые для человека не опасны и практически не представляют угрозы растительности, хотя молодые растения и могут пострадать от массового питания на них насекомых и от повреждений, наносимых самкой во время откладывания яиц. Обычно не рекомендуется сажать деревья и кусты непосредственно перед окрылением периодических цикад. Взрослые растения обычно легко переносят повреждения цикадами.

Выводки[править | править вики-текст]

Периодические цикады на листьях (личинки и полностью как развитые насекомые)
Цикада до завершения линьки
Цикады XIII выводка сразу после линьки

Периодические цикады классифицируются на 30 так называемых «выводков» (англ. broods), начиная с того года, когда они появляются. Выводки пронумерованы с использованием римских цифр. Выводки от I до XVII — семнадцатилетние цикады, а выводки от XVIII до XXX — тринадцатилетние. Многих из этих выводков в природе не существуют, но номера сохраняются для удобства. Эта схема была введена К. Мартлатом (C.L. Martlat) в его классическом исследовании этих насекомых 1907 года. Фактическое число идентифицированных выводков с того времени — 15[1].

Выводок III (выводок Iowan) уже появлялся в 1996 году; его следующее появление состоится в 2013. Выводок IX появлялся в 2003 году, выводок X (большой восточный выводок), семнадцатилетний выводок, распространенный в штатах Нью-Йорк, Северная Каролина, Иллинойс и Мичиган на северо-востоке США, появлялся в мае 2004 года. Выводок X является крупнейшим из выводков периодических цикад, он появится снова в 2021 году. Самый недавний выводок — выводок XIII, или северо-иллинойский выводок. После семнадцатилетней паузы, этот выводок появился в 2007 году в Иллинойсе и частях штатов Айова, Висконсин, Мичиган и Индиана. Также появление цикад состоялось в северном Иллинойсе в мае 2006 года[2].

Magicicada septendecim

Следующим тринадцатилетним выводком будет выводок XIX (большой южный выводок) в 2011 году в штатах Среднего Запада Мэриленд и Вирджиния. Выводок XXIII (выводок нижней долины реки Миссисипи (река)) — другой тринадцатилетний выводок, он в последний раз появлялся в 2002 году и повторно появится в 2015. Выводок VII является изолированной популяцией северной части штата Нью-Йорк и состоит только из М. septendecim. Он появлялся в 2001 году, его следующее появление состоится в 2018.

Жизненный цикл[править | править вики-текст]

Метаморфоза периодической цикады от зрелой нимфы до взрослого насекомого

Личинки периодических цикад живут под землей, на глубине от 30 см и более, питаясь соками корней растений[3]. Они остаются неподвижными и проходят через пять стадий развития (превращаясь в нимф) перед строительством туннеля для выхода весной 13-го или 17-го года своей жизни. Эти туннели имеют диаметр около 1-1,5 см.

Нимфы появляются вечером, когда температура почвы выше 17 ° C, и влезают на соседние растения, чтобы завершить свое превращение во взрослых цикад. Они ещё раз превращаются, после чего проводят около шести дней на листе, ожидая окончательного укрепления своего экзоскелета . Сразу после этого насекомые имеют белый цвет, но темнеют в течение часа.

Нимфы появляются в большом числе практически одновременно, иногда в количествах более 370 на м2[4]. Их массовое появление — мера жизнеобеспечения посредством «пресыщения хищников»: в течение первой недели после появления, периодические цикады — легкая добыча для пресмыкающихся, птиц и небольших млекопитающих (белок, кошек и других)[5][6]. Механизм выживания цикад — просто заполнить хищников большим числом насекомых, гарантируя выживание большинства индивидуумов и, в результате, вида. Существует гипотеза, что период появления большого количества цикад (13 и 17 лет) также является частью стратегии, уменьшающей возможность потенциальных хищников, ожидающих появление насекомых, синхронизировать размер собственных популяций с периодами появления цикад[7].

Взрослые периодические цикады живут только несколько недель — до середины июля, когда они полностью отмирают. Их недолговечность во взрослом состоянии объясняется одной целью их жизни — размножением. Подобно другим цикадам, самцы «поют» песни, привлекательные для самок, они издают очень громкие звуки. Самки отвечают на вызовы самцов периодическими щелчками крыльев, привлекающими самцов для спаривания. Звуки «хора» — групп самцов — могут достигать 100 децибел.

Яйца периодических цикад в щелях (помечены красным цветом)

После спаривания самец быстро ослабевает и умирает. Жизнь самок несколько дольше: они делают от 6 до 20 V-образных разрезов в коре молодых прутьев, где откладывают до 600 яиц. Вскоре после этого самка также умирает. После от шести до десяти недель из яиц появляются новорожденные личинки, которые закапываются в землю, где они поселяются в норах и начинают новый 13- или 17-летний цикл. Мертвые тела цикад усыпают землю, обеспечивая ресурсами лесной биоценоз.[8]
.

Примечания[править | править вики-текст]

Эта статья использует материалы статьи английской википедии Magicicada, ссылки перенесены из этой статьи.

  1. A Trill of a Lifetime — Illinois Natural History Survey
  2. (Associated Press) «Swarms of cicadas emerging in Midwest» 20 May 2007
  3. Marlatt, C.F. (1907). «The periodical cicada». Bulletin of the USDA Bureau of Entomology. 71:1-181
  4. Dybas, H.S. and D.D. Davis (1962). «A populations census of seventeen-year periodical cicadas (Homoptera: Cicadidae: Magicicada)», Ecology 43(3): 432—444
  5. Williams, K.S., K.G. Smith, F.M. Stephen (1993). «Emergence of 13-year periodical cicadas(Cicadidae, Magicicada): phenology, mortality, and predator satiation» Ecology 74(4):1143-1152
  6. Williams, K.S. and C. Simon (1995). «The ecology, behavior and evolution of periodical cicadas». Annual Review of Entomology 40:269-295
  7. Goles, E., Schulz, O. and M. Markus (2001). «Prime number selection of cycles in a predator-prey model», Complexity 6(4): 33-38
  8. Yang, L. (2004). «Periodical cicadas as resource pulses in North American forests», Science, 306:1565-1567

Ресурсы Интернет[править | править вики-текст]

Видеоклип, показывающий кусты с сотнями цикад X выводка

Ссылки[править | править вики-текст]