Periodické cikády - Periodical cicadas
Periodická cikáda | |
---|---|
Exemplář Magicicada septendecim v Bavorské státní sbírce zoologie , Mnichov (2015) | |
Magicicada sbor s M. septendecim , M. cassinii a M. septendecula | |
Vědecká klasifikace | |
Království: | Animalia |
Kmen: | Arthropoda |
Třída: | Hmyz |
Objednat: | Hemiptera |
Rodina: | Cicadidae |
Podčeleď: | Cicadettinae |
Kmen: | Lamotialnini |
Rod: |
Magicicada W. T. Davis , 1925 |
Typové druhy | |
Magicicada septendecim |
Magicicada je rod 13letých a 17letých periodických cikád východní Severní Ameriky , sestávajících ze sedmi druhů. Ačkoli se jim někdy říká „ kobylky “, jedná se o nesprávné pojmenování, protože cikády patří do taxonomického řádu Hemiptera (opravdové brouky), podřádu Auchenorrhyncha , zatímco kobylky jsou kobylky patřící do řádu Orthoptera . Magicicada patří do kmene cikád Lamotialnini , skupiny rodů se zástupci v Austrálii, Africe a Asii, stejně jako v Americe.
Druhy Magicicada stráví asi 99,5% svého dlouhého života pod zemí v nezralém stavu zvaném nymfa . V podzemí se nymfy živí xylemovými tekutinami z kořenů listnatých lesních stromů na východě USA. Na jaře 13. nebo 17. roku se zralé cikádové nymfy objevují od konce dubna do začátku června v dané lokalitě, synchronně a v obrovském počtu. Dospělí jsou aktivní jen asi čtyři až šest týdnů po neobvykle prodloužené vývojové fázi.
Samci se shromažďují ve sborových centrech a volají tam, aby přilákali kamarády. Spárené samice kladou vajíčka do stonků dřevin. Do dvou měsíců od původního vzniku je životní cyklus dokončen; dospělí cikádové zemřou a jejich potomstvo zmizí na dalších 13 nebo 17 let.
Popis
Okřídlená cikáda imago (pro dospělé) má červené oči a černý hřbetní hrudník. Křídla jsou průsvitná s oranžovými žilkami. Spodní strana břicha může být podle druhu černá, oranžová nebo pruhovaná s oranžovou a černou.
Dospělí jsou obvykle 2,4 až 3,3 cm (0,9 až 1,3 palce), v závislosti na druhu, obecně asi 75% velikosti většiny ročních druhů cikád nacházejících se ve stejné oblasti. Zralé ženy jsou o něco větší než muži.
Samci Magicicada obvykle tvoří velké agregace, které zpívají ve sboru, aby přilákaly vnímavé ženy. Různé druhy mají různé charakteristické volající písně. Volání desítkových periodických cikád prý připomíná někoho, kdo volá „weeeee-whoa“ nebo „faraon“. Cassini a decula periodické cikády (včetně M. tredecula ) má písně, které promíchat bzučení a tikající zvuky.
Cikády nemohou štípat a normálně nekoušou. Stejně jako ostatní brouci Auchenorrhyncha (opravdoví) mají náustky používané k prorážení rostlin a vysávání jejich mízy. Tyto ústní části se používají ve fázi nymfy k napojení podzemních kořenů na vodu, minerály a uhlohydráty a v dospělosti k získávání živin a vody ze stonků rostlin. Proboscis dospělé cikády může při manipulaci prorazit lidskou kůži, což je bolestivé, ale v žádném případě škodlivé. Cikády nejsou ani jedovaté, ani jedovaté a neexistuje žádný důkaz, že by oni nebo jejich kousnutí mohli přenášet nemoci.
Cikády představují malou hrozbu pro dospělou vegetaci, i když výsadbu nových stromů nebo keřů je nejlepší odložit na dobu po očekávaném vzniku periodických cikád. Zralé rostliny jen zřídka trpí trvalým poškozením, přestože odumírání větviček nebo odlupování může být důsledkem snášky vajec. Mladé stromy nebo keře může být pokryta tenká nebo jiným ok síťoviny s otvory, které jsou 3 / 8 v (1,0 cm) v průměru nebo menší, aby se zabránilo poškození během období kladení vajíček, která začíná asi týden po první dospělí objeví a trvá až do všechny ženy zemřely.
Massospora cicadina je houbový patogen, který infikuje pouze 13 a 17 let periodické cikády. Infekce má za následek „ucpání“ výtrusů, které nahrazují konec břicha cikády, dokud je ještě naživu, což vede k neplodnosti, přenosu nemocí a eventuální smrti cikády.
Životní cyklus
Téměř všechny cikády tráví roky pod zemí jako mladiství, než se vynoří nad zemí na krátkou dospělou fázi od několika týdnů do několika měsíců. Těchto sedm periodických druhů cikád je pojmenováno tak, protože na jednom místě jsou všichni členové populace vývojově synchronizováni - objevují se jako dospělí najednou ve stejném roce. Tato periodicita je obzvláště pozoruhodná, protože jejich životní cykly jsou tak dlouhé - 13 nebo 17 let. Žádný jiný druh cikády na světě (mezi asi 3 000 druhy) nesynchronizuje svůj vývoj tímto způsobem.
Naproti tomu u neperiodických druhů někteří dospělí dozrávají každé léto a vynořují se, zatímco zbytek populace se nadále vyvíjí v podzemí. Mnoho lidí označuje tyto neperiodické druhy jako roční cikády, protože některé jsou k vidění každé léto. To může některé vést k závěru, že neperiodické cikády mají životní cykly jeden rok. To je nesprávné. Několik známých životních cyklů „ročních“ druhů se pohybuje od dvou do 10 let, i když některé mohou být delší.
Nymfy periodických cikád žijí pod zemí, obvykle do 2 stop (61 cm) od povrchu, živí se šťávami z kořenů rostlin. Nymfy periodické cikády procházejí ve svém vývoji v podzemí pěti instar fázemi. Rozdíl v životním cyklu 13 a 17 let je prý doba potřebná k dozrání druhého instaru. V podzemí se nymfy pohybují hlouběji pod zemí, když dozrávají, detekují a poté se živí většími kořeny.
Koncem dubna až začátkem roku vzniku vzrostlé nymfy pátého instaru staví tunely na povrch a čekají, až teplota půdy dosáhne kritické hodnoty. V některých situacích rozšiřují víly bahenní věže až několik palců nad povrch půdy. Funkce těchto věží není známa, ale tento jev byl pozorován u některých neperiodických cikád a také u jiného tunelového hmyzu.
Nymfy se poprvé objevují na jarní večer, kdy je teplota půdy kolem 20 cm (8 palců) hloubky nad 17,9 ° C (64 ° F ). Předpokládá se, že krepuskulární emergence souvisí se skutečností, že maximální teploty půdy zaostávají za maximálním slunečním zářením o několik hodin, což pohodlně poskytuje určitou ochranu nelétavým nymfám před denními predátory zraku, jako jsou ptáci. Zralé periodické cikády budou po zbytek svého života silně denní, přičemž v noci často zpěv téměř přestane.
Ve většině let ve Spojených státech se tato narážková narážka překládá do konce dubna nebo začátkem května na dalekém jihu a od konce května do začátku června na dalekém severu. Rozvíjející se nymfy se mohou rozplývat v trávě. nebo se vyšplhejte z několika centimetrů na více než 30 stop, abyste našli vhodný svislý povrch pro dokončení jejich transformace na dospělé. Poté, co se nymfy upevnily na kmeny stromů, stěny budov, telefonní sloupy, sloupky plotu, závěsné listy a dokonce i stacionární automobilové pneumatiky, podstoupily závěrečné línání a poté strávily asi šest dní na stromech, aby čekaly na úplné vytvrzení křídel a exoskeletony . Těsně po vynoření z tohoto konečného zmatku jsou dospělí dospělí bělaví , ale do hodiny ztmavnou.
Periodické cikády pro dospělé žijí jen několik týdnů; do poloviny července všichni zemřeli. Jejich pomíjivé dospělé formy jsou přizpůsobeny k jednomu účelu: reprodukci. Stejně jako ostatní cikády samci produkují velmi hlasitý druhově specifický pářící zpěv pomocí svých tymbálů . Zpívající samci stejného druhu Magicicada mají tendenci vytvářet agregace nazývané sbory, jejichž kolektivní písně jsou pro ženy atraktivní. Muži v těchto sborech při hledání vnímavých žen střídají záchvaty zpěvu s krátkými lety ze stromu na strom. Většina páření probíhá v takzvaných chorusových stromech.
Vnímavé samice reagují na volání konspecifických samců časovanými pohyby křídel (vizuální signalizace je zjevně nezbytností uprostřed mužské písně), které samce přitahují k páření. Zvuk sboru může být doslova ohlušující a v závislosti na počtu mužů, kteří jej tvoří, může v bezprostřední blízkosti dosáhnout 100 dB . Kromě svých „volajících“ nebo „shromažďujících“ písní produkují muži výraznou námluvu, když se blíží k jednotlivé ženě.
Samci i samice se mohou pářit několikrát, i když se zdá, že většina žen se páří pouze jednou. Samice po páření rozřezá štěrbiny ve tvaru písmene V do kůry mladých větviček a do každé naklade asi 20 vajec, což představuje celkovou snůšku 600 a více. Asi po 6–10 týdnech se vajíčka líhnou a nymfy spadnou na zem, kde se zavrtají a zahájí další 13 nebo 17letý cyklus.
Bahenní věže, které se objevují nymfy Brood X Magicicada, vytvořené v Potomacu, Maryland poblíž Washingtonu, DC (30. června 2021)
Teneral dospělý Brood XIII Magicicada a exuviae po línání v Highland Park, Illinois poblíž Chicaga. (Květen 2007)
Dospělý Brood X Magicicada septendecim v Princetonu, New Jersey (6. června 2004)
Páření dvou plodů X Magicicada v Bethesdě, Maryland poblíž Washingtonu, DC (31. května 2021)
Brood X Magicicada ovipositing vejce ve větvi stromu poblíž Baltimore , Maryland (26. května 2021)
Brood X Magicicada kladení vajíček do větve stromu (video) (1. června 2021)
Strategie přežití predátorského nasycení
Nymfy se objevují ve velmi velkém počtu téměř ve stejnou dobu, někdy více než 1,5 milionu jedinců na akr (> 370/m 2 ). Jejich hromadný vznik je mimo jiné znakem přežití nazývaným predátorské sycení . Podrobnosti této strategie jsou jednoduché: první týden po vzejití jsou periodické cikády snadnou kořistí plazů , ptáků , veverek , koček , psů a dalších malých i velkých savců . V jejich současném rozmezí nemají periodické cikády žádných účinných predátorů a všechna ostatní zvířata, která se jimi živí, po vzejití rychle odeznívají, pokud jde o jejich dopad na celkovou populaci cikád.
Časní entomologové tvrdili, že celkovým mechanismem přežití cikád bylo jednoduše přemoci dravce jejich naprostým počtem a zajistit přežití většiny jednotlivců. Později skutečnost, že vývojové periody byly oba prvočíslo let (13 a 17) byla vyslovena hypotéza, že strategie dravec vyhýbání, kdo přijal, aby se vyloučila možnost potenciálních predátorů dostávají pravidelné populace zvyšuje synchronizací své generace dělitele z období vzniku cikády.
Na této hypotéze prvočísla dravec s tříletým reprodukčním cyklem, který se shodoval s plodem plodu v daném roce, prošel buď čtyřmi cykly plus jeden rok (12 + 1), nebo pěti cykly plus dva roky (15 + 2), až se příště vynoří. Tímto způsobem mláďata prvotřídních plemen vykazují strategii, která zajistí, že se téměř vždy objeví, když některá část predátorů, se kterými se budou potýkat, jsou sexuálně nezralá, a tudíž neschopná maximálně využít momentálně neomezené dodávky potravin.
Další hledisko obrací tuto hypotézu zpět k samotným plodům cikád. Předpokládá, že vývojové časy s prvotním číslem představují adaptaci, která má zabránit hybridizaci mezi plody. Předpokládá se, že tato neobvyklá metoda sekvestrace různých populací v čase vznikla, když byly podmínky extrémně drsné. Za těchto podmínek se mutace produkující extrémně dlouhé doby vývoje stala tak cennou, že cikády, které ji vlastnily, považovaly za prospěšné chránit se před pářením s cikádami, které postrádaly rys dlouhého vývoje.
Tímto způsobem si dlouhodobě rozvíjející se cikády zachovaly vlastnost, která jim umožňuje přežít období silného selekčního tlaku (tj. Drsné podmínky) způsobené izolovanými a sníženými populacemi v období bezprostředně následujícím po ústupu ledovců (v případě periodických cikády, severoamerické pleistocénní ledovcové stadia ). Když se na to díváme v tomto světle, jejich masový vznik a z toho vyplývající strategie predátorské sytosti slouží pouze k udržení mnohem dlouhodobější strategie přežití, která chrání jejich znak dlouhodobého vývoje před hybridizacemi, které by jej mohly zředit.
Tato hybridizační hypotéza byla následně podpořena řadou matematických modelů a zůstává nejrozšířenějším vysvětlením neobvykle zdlouhavé a matematicky propracované strategie přežití tohoto hmyzu. Předpokládalo se, že délka cyklu bude kontrolována jediným genovým lokusem, přičemž 13letý cyklus je dominantní vůči 17letému, ale tato interpretace zůstává kontroverzní a na úrovni DNA nepodložená .
Dopad na jiné populace
Cykly v populacích cikád jsou dostatečně významné, aby ovlivnily další populace zvířat a rostlin. Například byl pozorován pokles růstu stromů rok před vznikem plodu kvůli zvýšenému krmení kořenů rostoucími nymfami. Krtci , kteří se živí nymfami, byli pozorováni dobře během roku před vzejitím, ale následující rok trpí poklesem populace kvůli omezenému zdroji potravy. Populace divokých krůt reagují příznivě na zvýšenou výživu v jejich zásobování potravinami tím, že se na konci svého životního cyklu potýkají s dospělými cikádami na zemi. Nenasytené jatečně upravená těla periodických cikád se rozkládají na zemi a poskytují lesnímu společenství zdroj živin.
Mláďata cikády mohou mít také negativní dopad. Populace veverky východní byly negativně ovlivněny, protože aktivita kladení vajíček samic cikád poškodila nadcházející žírné plodiny.
Plody
Periodické cikády jsou seskupeny do geografických mláďat podle kalendářního roku, kdy se objeví. Například v roce 2014 se 13letý potomek XXII objevil v Louisianě a 17letý potomek III se objevil v západním Illinois a východní Iowě.
V roce 1907 entomolog Charles Lester Marlatt přidělil římské číslice 30 různým plodům periodických cikád: 17 odlišných mláďat se 17letým životním cyklem, kterým přiřadil čísla plodů I až XVII (se vznikajícími roky 1893 až 1909); plus 13 mláďat s 13letým cyklem, kterému přiřadil plodová čísla XVIII až XXX (1893 až 1905). Marlatt poznamenal, že 17leté plody jsou obecně severnější než 13leté plody.
Mnoho z těchto hypotetických 30 mláďat nebylo pozorováno. Marlatt poznamenal, že některé populace cikád (zejména Brood XI v údolí řeky Connecticut v Massachusetts a Connecticutu ) mizí, což je skutečnost, kterou přičítal zmenšování lesů a zavádění a šíření hmyzích „anglických vrabců“ (House vrabci, Passer domesticus ) , které následovaly po evropském osídlení Severní Ameriky. Dva z potomků, které Marlatt pojmenoval (Broods XI and XXI), jsou nyní zaniklé. Jeho schéma číslování bylo zachováno pro pohodlí (a protože jasně odděluje 13- a 17leté životní cykly), ačkoli dnes je známo, že přežilo pouze 15 mláďat.
název | Přezdívka | Cyklus (roky) | Poslední vynoření | Další vznik | Rozsah |
---|---|---|---|---|---|
Plod I. | Rozmnožování Blue Ridge | 17 | 2012 | 2029 | Západní Virginie, Západní Virginie |
Plemeno II | Plemeno východního pobřeží | 17 | 2013 | 2030 | Connecticut, Maryland, Severní Karolína, New Jersey, New York, Pensylvánie, Delaware, Virginie, District of Columbia |
Plemeno III | Iowanský potomek | 17 | 2014 | 2031 | Iowa |
Plemeno IV | Kansanský potomek | 17 | 2015 | 2032 | Východní Nebraska, jihozápadní Iowa, východní Kansas, západní Missouri, Oklahoma, severní Texas |
Brood V. | 17 | 2016 | 2033 | Eastern Ohio, Western Maryland, Southwestern Pennsylvania, Northwestern Virginia, West Virginia, New York (Suffolk County) | |
Plemeno VI | 17 | 2017 | 2034 | Severní Georgia, západní Severní Karolína, severozápadní Jižní Karolína | |
Plemeno VII | Onondaga plodí | 17 | 2018 | 2035 | Central New York (kraje Onondaga, Cayuga, Seneca, Ontario, Yates) |
Plemeno VIII | 17 | 2019 | 2036 | Východní Ohio, západní Pensylvánie, severní Západní Virginie | |
Plemeno IX | 17 | 2020 | 2037 | jihozápadní Virginie, jižní Západní Virginie, západní Severní Karolína | |
Plemeno X | Velký východní plod | 17 | 2021 | 2038 | New York, New Jersey, Pensylvánie, Delaware, Maryland, District of Columbia, Virginie, Západní Virginie, Severní Karolína, Georgia, Tennessee, Kentucky, Ohio, Indiana, Illinois, Michigan |
Plemeno XI | 17 | 1954 | Vyhynulý | Connecticut, Massachusetts, Rhode Island. Naposledy viděn v roce 1954 v Ashfordu , Connecticut podél řeky Fenton | |
Plemeno XIII | Plemeno Northern Illinois | 17 | 2007 | 2024 | Northern Illinois a v částech Iowy, Wisconsinu a Indiany |
Plod XIV | 17 | 2008 | 2025 | Jižní Ohio, Kentucky, Tennessee, Massachusetts, Maryland, Severní Karolína, Pensylvánie, severní Georgie, jihozápadní Virginie a Západní Virginie a části New Yorku a New Jersey | |
Plemeno XIX | Velký jižní plod | 13 | 2011 | 2024 | Alabama, Arkansas, Georgia, Indiana, Illinois, Kentucky, Louisiana, Maryland, Missouri, Mississippi, Severní Karolína, Oklahoma, Jižní Karolína, Tennessee a Virginie |
Plemeno XXI | Floridian Brood | 13 | 1870 | Vyhynulý | Naposledy zaznamenaný v roce 1870, historický rozsah zahrnoval floridské žebrá |
Plemeno XXII | Plemeno Baton Rouge | 13 | 2014 | 2027 | Louisiana, Mississippi |
Plemeno XXIII | Dolní říční údolí Mississippi | 13 | 2015 | 2028 | Arkansas, Illinois, Indiana, Kentucky, Louisiana, Missouri, Mississippi, Tennessee |
Mapa umístění plodu
Taxonomie
Fylogeneze
Magicicada je členem cikádového kmene Lamotialnini , který je distribuován po celém světě kromě Jižní Ameriky . Přes Magicicada byly zjištěny pouze ve východní části Severní Ameriky , jeho nejbližší příbuzní jsou považovány rody Tryella a Aleeta z Austrálie , s Magicicada je sestrou do kladu obsahující Tryella a Aleeta . V Americe je jeho nejbližší příbuzný považován za rod Chrysolasia z Guatemaly .
Druh
V Magicicadě je umístěno sedm uznávaných druhů -tři 17leté druhy a čtyři 13leté druhy. Těchto sedm druhy jsou také někdy odlišně seskupenými do tří podskupin, tzv Decim druh skupiny , Cassini skupina druhů , a Decula skupina druhů, což odráží velmi podobné, každý o 17 let druhy s jedním nebo více druhy s 13-cyklus roku.
17letý cyklus | Skupina druhů |
13letý cyklus | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
obraz | Odborný název | Běžné jméno | Rozdělení | obraz | Odborný název | Běžné jméno | Rozdělení | |
M. septendecim ( Linnaeus , 1758) |
17letá kobylka, faraonská cikáda |
Kanada, Spojené státy |
Decim |
M. tredecim (Walsh & Riley, 1868) |
jihovýchodní Spojené státy |
|||
M. neotredecim Marshall & Cooley, 2000 |
Spojené státy | |||||||
M. cassinii (Fisher, 1852) |
17letá cikáda, trpasličí periodická cikáda |
Spojené státy | Cassini |
M. tredecassini Alexander & Moore, 1962 |
Spojené státy | |||
M. septendecula Alexander & Moore, 1962 |
Spojené státy | Decula |
M. tredecula Alexander & Moore, 1962 |
Spojené státy |
Všimněte si toho, že zatímco původní a správné hláskování pro Fisherův 17letý druh je cassinii , s koncovým dvojitým 'i's, velká většina publikací píše název cassini od poloviny 60. let. Původní pravopis byl však po celou dobu udržován v taxonomických katalozích a pravidla nomenklatury podporují prioritu cassinii (článek 33.4). Správné hláskování pro 13letého příbuzného je tredecassini .
Evoluce a speciace
Nejenže jsou periodické cykly cikád zvědavé na použití prvočísel 13 nebo 17, ale jejich vývoj je také složitě svázán s jedno- a čtyřletými změnami v jejich životních cyklech. Roční změny jsou méně časté než změny čtyřleté a jsou pravděpodobně svázány se změnami místních klimatických podmínek. Čtyřleté rané a pozdní případy jsou běžné a zahrnují mnohem větší část populace než roční změny. Různé druhy jsou dobře známy tak, že pocházejí z procesu alochronické speciace , ve kterém se druhové subpopulace, které jsou navzájem izolovány v čase, nakonec stanou reprodukčně izolovanými .
Nedávný výzkum naznačuje, že v dochovaných periodických cikádách se 13- a 17leté životní cykly vyvíjely nejméně osmkrát za poslední 4 miliony let a že různé druhy se stejnými životními cykly rozvinuly své překrývající se geografické rozložení synchronizací svých životních cyklů s stávající dominantní populace. Stejná studie odhaduje, že skupina druhů Decim se oddělila od společného předka skupin druhů Decula a Cassini asi před 4 miliony let (Mya). Kolem 2,5 Mya se skupiny Cassini a Decula od sebe oddělily.
Sota a kol. (2013) papír také vypočítává, že první oddělení existujících 13letých cikád od 17letých cikád proběhlo ve skupině Decim asi před 530 000 lety, když se jižní M. tredecim oddělil od severního M. septendecimu . Druhá pozoruhodná událost se odehrála asi před 320 000 lety rozdělením západní skupiny Cassini z jejích konspecifik na východ. Clades Decim a Decula zažily podobné západní rozkoly, ale podle odhadů k nim došlo před 270 000 a 230 000 lety. Po těchto událostech došlo k 13 a 17letým rozchodům v Cassini a Decula.
Sedmnáctileté cikády z velké části zaujímají dříve zaledněné území a v důsledku toho jejich fylogeografické vztahy odrážejí účinky opakované kontrakce do ledovcových refugií (malé ostrůvky vhodného stanoviště) a následné opětovné expanze během více interglaciálních období. V každé skupině druhů, Decim, Cassini a Decula, se podpis doby ledové dnes projevuje ve třech fylogeografických genetických podskupinách: jedna podskupina na východ od Appalachianů, jedna středozápadní a jedna na dalekém západním okraji jejich dosahu.
Sota a kol. údaje naznačují, že zakladatelé jižních 13letých populací cikád pocházejících ze skupiny Decim. K nim později přibyly Cassini pocházející ze západního kladu Cassini a Decula pocházející z východních, středních a západních kladských kladů. Když Cassini a Decula napadli jih, synchronizovali se s rezidentem M. tredecim . Dnes jsou tyto Cassini a Decula známé jako M. tredecassini a M. tredecula . K podpoře této hypotézy a dalších hypotéz týkajících se novějších 13- a 17letých rozchodů zahrnujících M. neotredecim a M. tredecim je zapotřebí více údajů .
Rozdělení
17-leté cikády jsou distribuovány po východních, horních středozápadních a velkých pláních ve Spojených státech, zatímco 13leté cikády se vyskytují ve státech Southern a Mississippi Valley, ale některé se mohou mírně překrývat. Například mláďata IV (17letý cyklus) a XIX (13letý cyklus) se v západním Missouri a východní Oklahomě překrývají. Jejich výskyt by se měl opět shodovat v letech 2219, 2440, 2661 atd., Jako tomu bylo v roce 1998 (ačkoli distribuce se z generace na generaci mírně mění a starší distribuční mapy mohou být nespolehlivé.).
V současné době (od dubna 2021) na univerzitě v Connecticutu probíhá úsilí, které sponzoruje společnost National Geographic Society, za účelem vytvoření nových distribučních map všech periodických plodů cikád. Snaha využívá crowdsourcovaná data a záznamy, které entomologové a dobrovolníci shromažďují.
Symbióza
Magicicada nejsou schopny získat všechny esenciální aminokyseliny ze zředěné xylemové tekutiny, kterou se živí, a místo toho se spoléhají na endosymbiotické bakterie, které poskytují nezbytné vitamíny a živiny pro růst. Bakterie rodu Hodgkinia žijí uvnitř periodických cikád a rostou a dělí se roky, než reprodukce interpunkčních cikád vnucuje těmto bakteriím přirozený výběr, aby byl zachován vzájemně výhodný vztah. V důsledku toho se genom Hodgkinia rozdělil na tři nezávislé bakteriální druhy, z nichž každý obsahoval pouze podmnožinu genů nezbytných pro tuto symbiózu. Hostitel nyní vyžaduje všechny tři podskupiny symbiontů, protože pouze úplný doplněk všech tří podskupin poskytuje hostiteli všechny jeho základní živiny. Hodgkinia - Magicicada symbióza je mocný příklad toho, jak bakteriální endosymbionts řídit vývoj svých hostitelů.
Dějiny
První známý popis velkého vzniku cikád se objevil ve zprávě z roku 1633 Williama Bradforda , guvernéra kolonie Plymouth , která byla založena v roce 1620 v budoucím státě Massachusetts. Po popisu „morové horečky“, která se prohnala kolonií a sousedními Indy, zpráva uvedla:
Je třeba poznamenat, že na jaře před touto nemocí existovala četná společnost much, která byla jako pro velkolepost vosám nebo Bumble-Bees ; vyšli z malých děr v zemi, pojídali zelené věci a vydávali takový neustálý řev, že se z nich ozýval les a byli připraveni ohlušit posluchače; před touto dobou je v této zemi Angličané neviděli ani neslyšeli ; ale indiáni jim řekli, že bude následovat nemoc, a tak se stalo, velmi horko, v měsících červnu , červenci a srpnu toho léta.
(Vypracováním pozorování, které Marlatt hlásil v roce 1907, Gene Kritsky navrhl, že Bradfordova zpráva je chybná, protože Broods XI a XIV by se objevily v Plymouthu v roce 1631, respektive 1634, zatímco v roce 1633 by se tam neobjevil žádný v současnosti známý plod. )
Historické zprávy uvádějí zprávy o 15– až 17letém opakování obrovského počtu hlučných vznikajících cikád („kobylky“) napsaných již v roce 1733. John Bartram , známý Philadelphský botanik a zahradník , byl jedním z prvních autorů, kteří popisovali život hmyzu cyklus, vzhled a vlastnosti.
9. května 1715 farář Andreas Sandel, pastor Philadelphie „Gloria Dei“ švédské luteránské církve, popsal ve svém časopise vznik Brood X. Pehr Kalm , finský přírodovědec, který v roce 1749 navštívil Pensylvánii a New Jersey jménem Královské švédské akademie věd pozoroval na konci května další vznik tohoto plodu. Při hlášení události v dokumentu, který švédský akademický časopis publikoval v roce 1756, Kalm napsal:
Obecný názor je, že tento hmyz se v těchto fantastických počtech objevuje každých sedmnáctý rok. Mezitím, kromě příležitostného, který se může objevit v létě, zůstávají pod zemí.
Existuje značný důkaz, že se tento hmyz objevuje každých sedmnáctý rok v Pensylvánii.
Kalm tehdy popsal zprávu Rev. Sandel a jeden, že získal od Benjamin Franklin , který byl zaznamenán ve Filadelfii vznik z důvodu velkého počtu cikád během začátku května 1732. Poznamenal, že lidé, kteří se připravují tyto dokumenty udělal žádné takové hlásí v jiných letech.
Kalm dále poznamenal, že ho jiní informovali, že cikády viděli jen příležitostně, než se hmyz vynořil ze země v Pensylvánii ve velkých rojích 22. května 1749. Navíc uvedl, že v roce 1750 v Pensylvánii a New Jersey neslyšel žádné cikády ve stejných měsících a oblastech, ve kterých slyšel mnoho v roce 1749. Zprávy z roku 1715 a 1732, když byly spojeny s jeho vlastními pozorováními 1749 a 1750, podporovaly předchozí „obecný názor“, který citoval.
Kalm shrnul svá zjištění v knize přeložené do angličtiny a publikované v Londýně v roce 1771, kde uvedl:
Existuje druh kobylky, který sem přichází zhruba každých sedmnáct let v neuvěřitelném množství ... V mezidobí mezi lety, kdy je jich tolik, je v lesích vidět nebo slyšet pouze svobodně.
Na základě Kalmova účtu a vzorku, který Kalm poskytl, v roce 1758 Carl Linnaeus pojmenoval hmyz Cicada septendecim v desátém vydání svého Systema Naturae .
Moses Bartram, syn John Bartram, popsal další vzhled plodu (Brood X), který Kalm byl pozorován v roce 1749 v článku nazvaném vyjádření k cikád, nebo svatojánského of America, která se objevuje pravidelně jednou za 16 nebo 17 let , které napsal v roce 1766. Bartramův článek, který londýnský časopis publikoval v roce 1768, poznamenal, že po vylíhnutí z vajíček uložených ve větvích stromů mladý hmyz seběhl dolů na zem a „vstoupil do prvního otvoru, který mohli najít“. Oznámil, že je dokázal objevit 10 stop (3 m) pod povrchem, ale jiní je údajně našli 30 stop (9 m) hluboko.
V roce 1775 zaznamenal Thomas Jefferson ve své „Zahradní knize“ 17letou periodicitu Brood II. Psal, že známý si pamatoval „velká svatojánská léta“ v letech 1724 a 1741, že on a další si vzpomněli na další takový rok v roce 1758 a že hmyz měl znovu se vynořilo ze země v Monticellu v roce 1775. Poznamenal, že samice kladou vajíčka do malých větviček stromů, zatímco jsou nad zemí.
V dubnu 1800 Benjamin Banneker , který žil poblíž Ellicottových mlýnů v Marylandu , do své knihy rekordů napsal, že si vzpomněl na „velký rok svatojánského chleba“ v roce 1749, druhý v roce 1766, během něhož se zdálo, že hmyz je „plný a početný jako první “, a třetina v roce 1783. Předpověděl, že hmyz (Brood X)„ lze očekávat znovu v roce 1800, což je sedmnáct od jejich třetího objevení se mi “. Popisující účinek, že patogenní houby , Massospora cicadina , má na svém hostiteli , Banneker rekord kniha uvedl, že hmyzu:
... začněte zpívat nebo dělat hluk od chvíle, kdy vyjdou ze Země, dokud nezemřou. Zadní část hnije a nezdá se, že by je to bolelo, protože stále pokračují ve Zpívání, dokud nezemřou.
V roce 1845, Dr. DL Pharas z Woodville, Mississippi , oznámil 13letou periodicitu plodů jižních cikád v místních novinách, republikánský Woodville . V roce 1858, Pharas umístil titul Cicada tredecim v následném článku, který noviny zveřejnily na toto téma. O deset let později americký entomolog publikoval v prosinci 1868 dokument, který napsali Benjamin Dann Walsh a Charles Valentine Riley a který také hlásil 13letou periodicitu plodů jižní cikády.
Walshův a Rileyho papír, který Scientific American přetiskl v lednu 1869, ilustroval vnitřní a vnější vlastnosti vznikajících děr nymf a vyvýšených věží. Jejich článek, který necitoval Pharasovy zprávy, byl prvním, kdo popsal 13letou periodicitu jižních cikád, které si získaly širokou pozornost. Riley později uznal Pharasovu práci v publikaci o periodických cikádách z roku 1885, kterou napsal.
V roce 1998 vznik obsahoval plod 17letých cikád (Brood IV) v západních Missouri a plod 13letých cikád (Brood XIX) po většinu zbytku státu. Každý z mláďat je stát je největší ze svých typů. Vzhledem k tomu, že se území těchto dvou plodů v některých oblastech překrývají (sbíhají), byla konvergence první od roku 1777.
Použití jako lidské jídlo
Druhy Magicicada jsou jedlé při vaření pro lidi, kteří nemají alergie na podobná jídla . K tomuto účelu je k dispozici řada receptů. Někteří doporučují sbírat hmyz krátce po línání, dokud je ještě měkký. Jiní projevují preference pro vznikající nymfy nebo zatvrzelé dospělé.
Hmyz byl historicky sežrán domorodými Američany , kteří je pražili v horkých pecích a míchali, dokud nebyli dobře zhnědnutí. Marlatt napsal v roce 1907:
Použití nově vzniklých a šťavnatých cikád jako článku lidské stravy má pouze teoretický význam, protože pokud se tak děje z jiného důvodu, vyskytují se příliš zřídka na to, aby měly nějakou skutečnou hodnotu. Existuje také mnohem silnější námitka v instinktivní odpornosti, kterou většina hmyzu zřejmě inspiruje jako článek jídla pro většinu civilizovaných národů. Cikáda, shromážděná ve správný čas a vhodně oblečená a podávaná, by teoreticky měla být docela atraktivní potravinou. Larvy žily výhradně na rostlinné hmotě nejčistší a nejcelistvější-a proto by údajně byly mnohem chutnější a vhodnější pro potravu než ústřice se svým mrchožravým zvykem žít v bahnitém bahně říčního dna, nebo mnoho dalších zvířat, která jsou velmi ceněná a která nemají ani z poloviny tak čistý rekord jako periodická cikáda.
Poznámky
Reference
- Latrobe, John HB, Esq. (1845). Monografie Benjamina Bannekera: Přečtěte si před Marylandskou historickou společností na Měsíčním setkání, 1. května 1845 . Baltimore, Maryland: Vytištěno Johnem D. Toyem. LCCN rc01003345 . OCLC 85791076 . Získáno 29. února 2020 - prostřednictvím internetového archivu .
Další čtení
- Kritsky, Gene (2004). Periodické cikády: Mor a hádanka . Indiana Academy of Science . ISBN 188336213X. LCCN 2004105895 . OCLC 55627889 . Citováno 23. srpna 2021 - prostřednictvím Knih Google .
externí odkazy
- Block, Melissa (21. května 2004). „Roar of Cicada: Brood X Is Above Ground and Screaming for Love“ . Washington, DC: National Public Radio (NPR) . Archivováno od originálu 8. března 2016 . Získaný 6. května 2021 .
- Cicada Mania
- Dwyer, Erin; Simon, Chris (14. června 2013). „Experimentální studie biologie 13- a 17letých periodických cikád: Laboratorní cvičení pro univerzitní a AP biologické laboratorní třídy“ (PDF) . Storrs, Connecticut : University of Connecticut : Katedra ekologie a evoluční biologie. Archivováno (PDF) z originálu 14. června 2013 . Získaný 25. července 2021 .
- GIGAmacro má zvětšitelný obrázek muže, ženy a nymfy cikády ve velmi vysokém rozlišení
- InsectSingers.com Nahrávky druhově specifických písní mnoha severoamerických druhů cikád.
- Liebhold, AM; Bohne, MJ; Lilja, RL „ Aktivní periodická cikáda Broods Spojených států “ (mapa). USDA Forest Service Northern Research Station, Northeastern Area State and Private Forestry . 2013.
- Magicicada.org Projekt mapování plodu Obecné pravidelné informace o cikádě . Také si vyžádá záznamy a postřehy od široké veřejnosti
- Marcus, Stephanie (červen 2017). „Vybrané internetové zdroje-17leté periodické cikády“ . Vědecké referenční služby . Kongresová knihovna . Archivováno z originálu 8. března 2021 . Získaný 6. května 2021 .
- Massachusetts Cicadas popisuje chování, pozorování, fotografie, průvodce „jak najít“, videa a distribuční mapy Nové Anglie a USA, periodické a roční druhy cikád včetně Brood X, Brood XIII, Brood XIV a Brood XIX