Um grande evento está se aproximando do mundo dos insetos. A partir de abril ou maio, dependendo da latitude, um dos maiores filhotes de cigarra de 17 anos emergirá do subsolo em uma dúzia de estados, de novidade York a oeste até Illinois do sul ao setentrião da Geórgia. Este grupo é publicado porquê Brood X, porquê no número romano 10.

Por tapume de quatro semanas, áreas arborizadas e suburbanas irão toar com apitos de cigarras e zumbidos. depois o acasalamento, cada fêmea deposita centenas de ovos em galhos de árvores do tamanho de lápis.

logo as cigarras adultas morrerão. mal os ovos eclodem, novas ninfas de cigarras caem das árvores e se enterram novamente no solo, reiniciando o ciclo.

Existem talvez 3.000 a 4.000 espécies de cigarras em todo o mundo, mas as cigarras periódicas de 13 e 17 anos no nascente dos EUA parecem ser únicas na combinação de longos períodos de desenvolvimento juvenil com emergências maciças de adultos sincronizados.

Esses eventos levantam muitas questões tanto para entomologistas quanto para o público. O que as cigarras subterrâneas fazem por 13 ou 17 anos? O que eles comem? Por que seus ciclos de vida são tão longos? Por que eles estão sincronizados? E é das Alterações Climáticas afetando esta maravilha do mundo dos insetos?

Estudamos cigarras periódicas para entender questões sobre biodiversidade, biogeografia, comportamento e ecologia – a evolução, história proveniente e distribuição geográfica da vida. Aprendemos muitas coisas incríveis sobre esses insetos: por exemplo, eles podem viajar no tempo mudando seus ciclos de vida em incrementos de quatro anos. Não é por eventualidade que o nome científico das cigarras periódicas de 13 e 17 anos é Magicicada, encurtado para “gafanhoto mágico”.

História proveniente

porquê estirpe, as cigarras periódicas são mais antigas do que as florestas que habitam. A estudo molecular mostrou que tapume de 4 milhões de anos detrás, o ascendente do atual Magicicada especiarias dividido em duas linhagens. tapume de 1,5 milhão de anos depois, uma dessas linhagens se separou novamente. As três linhagens resultantes são a base de grupos modernos de espécies periódicas de cigarras, Quatorze, Cassini, eu Decula.

Os primeiros colonos americanos encontraram cigarras periódicas em Massachusetts. O súbito emergência de tantos insetos os lembrou das pragas de gafanhotos bíblicas, que são um tipo de gafanhoto. É mal o nome “lagosta” foi incorretamente associado às cigarras na América do setentrião.

Durante o século XIX, entomologistas notáveis ​​porquê Benjamin Walsh, CV Riley, eu Charles Marlatt ele trabalhou na incrível biologia das cigarras periódicas. Eles estabeleceram que, ao contrário de gafanhotos ou outros gafanhotos, as cigarras não mastigam folhas, não dizimam plantações ou voam em enxames.

Em vez disso, esses insetos passam a maior troço de suas vidas fora de vista, crescendo no subsolo e se alimentando de raízes de vegetais enquanto passam por cinco estágios juvenis. Suas emergências sincronizadas são previsíveis, pois ocorrem em um tempo de relógio de 17 anos no setentrião e 13 anos no sul e no vale do Mississippi. Existem várias classes regionais de anos, conhecidas porquê filhotes.

(Chris Simon / CC BY-ND)

IMAGEM: os cinco estágios da cigarra periódica juvenil subterrânea. Entre cada uma das fases, a cigarra juvenil se move para torná-la maior. O tamanho real da ninfa do quinto estágio é 0,83 polegadas.

Segurança em números

A principal particularidade de Magicicada a biologia é que esses insetos surgem em grande número. Isso aumenta suas chances de executar sua missão principal no terreno: encontrar parceiros.

Emergências densas também fornecem o que os cientistas chamam de resguardo contra predadores. Qualquer predador que se alimente de cigarras, seja uma raposa, um esquilo, um morcego ou um pássaro, comerá muito antes de consumir todos os insetos da superfície, deixando muitos sobreviventes para trás.

Embora as cigarras periódicas sejam lançadas a cada 17 ou 13 anos, um pequeno grupo geralmente aparece quatro anos mais cedo ou mais tarde. As cigarras emergentes podem ser indivíduos de incremento mais rápido com aproximação a provisões abundantes, e as cigarras retardadas podem ser indivíduos que sobrevivem com menos.

Se as condições de incremento mudarem com o tempo, é importante ter a capacidade de mudar esse tipo de ciclo de vida e trespassar quatro anos antes nos momentos favoráveis ​​ou quatro anos depois nos momentos mais difíceis.

Se uma período fria, quente ou fria faz com que um grande número de cigarras cometa um único erro e saia da programação por quatro anos, os insetos podem surgir em número suficiente para saciar os predadores e mudar para um novo horário.

Filhotes de cigarras, identificados por algarismos romanos, aparecem em ciclos de 13 ou 17 anos.  (Universidade de Connecticut, CC BY-ND)Filhotes de cigarras, identificados por algarismos romanos, aparecem em ciclos de 13 ou 17 anos. (Universidade de Connecticut, CC BY-ND)

Hora do recenseamento para Brood X.

Quando as geleiras se retiraram do que hoje são os EUA, há tapume de 10.000 a 20.000 anos, as cigarras periódicas encheram as florestas do nascente. A mudança temporal do ciclo de vida formou um múltiplo mosaico de jovens.

Hoje, existem 12 cigarras periódicas jovens de 17 anos nas florestas caducifólias do Nordeste, onde as árvores deixam folhas no inverno. Esses grupos são numerados sequencialmente e se encaixam porquê um quebra-cabeça gigante. Ao sudeste e ao Vale do Mississippi estão três filhotes de cigarras de 13 anos.

porquê as cigarras periódicas são sensíveis ao clima, os padrões de seus filhotes e espécies refletem as mudanças climáticas. Por exemplo, dados genéticos e outros de nosso trabalho indicam que espécies de 13 anos Neicredecim mágico, localizada no eminente vale do Mississippi, formou-se logo depois a última glaciação.

À medida que o envolvente aquecia, cigarras de 17 anos apareciam sucessivamente na superfície, geração depois geração, depois 13 anos no subsolo até que estivessem permanentemente alterado para um ciclo de 13 anos.

Mas não está simples se as cigarras podem continuar a evoluir tão rapidamente quanto os humanos alteram seu envolvente. Embora as cigarras periódicas prefiram bordas de floresta e prosperem em áreas suburbanas, elas não podem sobreviver. desmatamento ou procrie em áreas sem árvores.

Na verdade, alguns filhotes já foram extintos. No final do século 19, um fruto (XXI) desapareceu do setentrião da Flórida e da Geórgia. Outro (XI) foi extinto no nordeste de Connecticut desde 1954, e um terceiro (VII) no setentrião de novidade York foi reduzido de oito condados para um desde o início da cartografia em meados do século XIX.

A mudança climática também pode ter efeitos de longo alcance. À medida que o clima dos EUA esquenta, temporadas de cultivo mais longas podem fornecer um suprimento maior de provisões. Isso pode concluir transformando mais cigarras de 17 em cigarras de 13 anos, assim porquê no aquecimento anterior alterado Neicredecim mágico.

As primeiras emergências de grande graduação ocorreram em 2017 em Cincinnati e na superfície metropolitana de Baltimore-Washington, e em 1969, 2003 e 2020 na superfície metropolitana de Chicago, possíveis promotores dessas mudanças.

Os pesquisadores precisam de informações detalhadas de subida qualidade para rastrear a distribuição das cigarras ao longo do tempo. Cientistas cidadãos desempenham um papel fundamental neste esforço porque as populações periódicas de cigarras são muito grandes e suas emergências em adultos duram somente algumas semanas.

Voluntários que desejam ajudar a documentar a paisagem do Brood X nesta primavera podem encolher o registo Aplicativo traste Cicada Safari, forneça instantâneos e siga nossa pesquisa online em tempo real em www.cicadas.uconn.edu. Não perda – a próxima oportunidade não virá até Os filhotes XIII e XIX surgem em 2024.A conversa

John Cooley, Professor Assistente de Ecologia e Biologia Evolutiva, Universidade de Connecticut eu Chris Simon, Professor de Ecologia e Biologia Evolutiva, Universidade de Connecticut.

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