数十亿个蝉可能很快就会到你附近的树木

最大的17年蝉群体之一,毕业X,于2004年从地下出现。下一代将于4月2021年开始抵达。

大型翅膀的昆虫与大红色眼睛在枝杈。

在华盛顿,D.C.的期刊蝉,2017年5月。图像通过 Katha Schulz / Flickr.

经过 John Cooley, 康涅狄格大学克里斯西蒙, 康涅狄格大学

昆虫世界的一个大事是接近的。从4月或5月的某个时间开始,根据纬度,17年蝉的最大育雏将从十几名国家的地下出现,从纽约西部到伊利诺伊州 南达格鲁吉亚北部。这个组被称为托叶x,如10的罗马数字。

大约四周,树木和郊区将与蝉吹口哨和嗡嗡声的交配电话响起。交配后,每个女性将在铅笔尺寸的树枝上放置数百个鸡蛋。

然后成年人蝉会死。一旦鸡蛋孵化,新的蝉若虫从树上掉下来,挖回地下,再次开始循环。

世界各地还有3,000至4,000种蝉,但东部的13年和17年期刊蝉似乎是与同步,大规模成人出血相结合的长少年发展时期是独一无二的。

这些事件为昆虫学家和公众提出了许多问题。 Cicadas在13或17年的地下做了什么?他们吃什么?为什么他们的生命周期这么长时间?他们为什么同步?气候变化是否影响了这种昆虫世界的奇迹?

我们研究期刊蝉来了解有关的问题 生物多样性,生物地理, 行为和生态学 - 进化,自然历史和生命的地理分布。我们已经了解了许多关于这些昆虫的令人惊讶的事情:例如,他们可以通过以四年增量改变他们的生命周期来通过时间来旅行。期刊13-和17年蝉的科学名称是没有意外的 魔术田,缩短了“Magic Cicada”。

此视频显示了期刊Cicadas生命周期中的所有阶段。

自然历史

作为物种,期刊蝉比于他们居住的森林。分子分析表明,大约400万年前,目前的祖先 魔术田 物种 分成两个谱系。大约150万年后,其中一个谱系再次分裂。由此产生的三个谱系是现代期刊蝉种群的基础, 莱比明,卡西尼十分甲板.

早期美国殖民者首先在马萨诸塞州遇到了期刊蝉。这么多昆虫的突然出现提醒他们蝗虫的圣经瘟疫,这是一种蚱蜢。这就是“蝗虫”的名称如何与北美的蝉变得不正确。

在19世纪,非常昆虫学家如 本杰明沃尔什, 简历。莱利查尔斯玛拉特 制定了令人惊讶的周期性蝉生物学。他们认为,与蝗虫或其他蚱蜢不同,蝉不会咀嚼叶子,死亡庄稼或在群中飞行。

相反,这些昆虫在视线中花费了大部分的生活,在整个五个少年阶段时养成地下的地下并喂养植物根源。它们同步的兴兴是可预测的,在北部17岁的时钟和13年的南部和密西西比州的时钟。有多个,区域年课程,称为巢穴。

5个昆虫的图像较大,从小到大,在黑色背景上。

周期蝉地下少年的五个阶段。在每个阶段之间的少年蝉蜕使它变得更大。第五阶段若虫的实际尺寸为0.83英寸。图像通过Chris Simon / 谈话.

数字安全

关键特点 魔术田 生物学是这些昆虫的巨大数量。这增加了他们在地上完成关键任务的机会:找到伴侣。

密集的出现还提供科学家称之为捕食者 - 饱满的防御。任何在蝉上喂食的捕食者,无论是狐狸,松鼠,蝙蝠还是鸟,都会在它消耗该地区的所有昆虫之前吃它,留下了许多幸存者。

虽然周期性的蝉在每17或13年大部分时间上出现,但往往是一群小组早期或晚期出现。早期新兴的蝉可能是较快的增长,可以获得丰富的食物,落后者可能是较少的个人。

如果越来越多的条件随着时间的推移而变化,有能力使这种生命周期开关,并且在有利的时间或四年后出现四年,在更困难时期的时间变得重要。如果突然的温暖或冷阶段导致大量的蝉才能进行一次性错误并在四年内出现下来,昆虫可以出现足够的数字,以饱足掠夺者并转移到一个新的时间表。

美国东部地图与多彩多姿的小点。

由罗马数字标识的期刊蝉育儿出现在东部和中西部的13年或17年循环上 康涅狄格大学.

育雏课程的人口普查时间

由于冰川从现在的美国撤退到了大约10,000到20,000年前,期刊蝉填补了东部森林。临时生命周期切换形成了一部复杂的巢穴马赛克。

今天,在东北落叶林中有12个17年期刊蝉,树木在冬天落叶。这些组按顺序编号并像巨型拼图拼图一样合适。在东南和密西西比州山谷中有三个育儿队是13年的蝉。

因为期刊蝉对气候敏感,因此其育雏和物种的模式反映了气候变化。例如,来自我们工作的遗传和其他数据表明13年的物种 魔术田 Neotredecim,在上层密西西比州的山谷中发现,最后在最后冰川之后形成。随着环境的变暖,17年的蝉在该地区出现,在地下13年后发电后发电,直到他们是 永久转移到13年的周期.

面对在分支的大昆虫。

2004年蜂巢X鸡蛋的成员。通过Chris Simon / 谈话.

但目前尚不清楚Cicadas是否可以继续尽快发展,因为人类改变了他们的环境。虽然期刊蝉更喜欢森林边缘并在郊区地区茁壮成长,但他们无法生存 森林砍伐 或在没有树木的地区繁殖。

实际上,一些育雏已经灭绝了。在19世纪末,一位育雏(XXI)从佛罗里达州北部和格鲁吉亚消失了。自1954年左右1954年左右,另一(XI)已经在东北康涅狄格州灭绝,纽约州纽约的第三(VII)从八个县缩减了1800年代中期的映射。

气候变化也可能产生深远的影响。随着美国气候变暖,季节增长越来越长,可以提供更大的食品供应。这可能最终将更多17年的蝉变为13年的蝉,就像过去的变暖一样 改变了 魔术田 Neotredecim。 2017年辛辛那提和巴尔的摩 - 华盛顿地铁区的大规模早期出现,于1969年,2003年,2020年,在芝加哥地铁区 - 这种变化的潜在先兆。

研究人员需要详细的高质量信息来跟踪蝉分布随着时间的推移。公民科学家在这项努力中发挥着关键作用,因为期刊蝉群体如此大,他们的成年人只有几周。

想要帮助文档的志愿者育儿X的出现这个春天可以下载 蝉徒步旅行手机应用程序,提供快照,并在线实时进行我们的研究 www.cicadas.uconn.edu.。不要错过 - 下一个机会将不会到来 育雏XIII和XIX在2024年出现.

John Cooley,生态和进化生物学助理教授, 康涅狄格大学克里斯西蒙,生态学教授和进化生物学教授, 康涅狄格大学

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谈话

底线:汤X蝉,地下17岁,将在春季2021中出现。

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