Miles de millones de cigarras podrían llegar pronto a los árboles cercanos

Cigarra periódica en Washington D.C.

Imagen vía Katha Schulz / Flickr, CC BY

A partir de abril o mayo, dependiendo de la latitud, una de las mayores crías de cigarras de 17 años emergerá del subsuelo en una docena de estados.


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Se acerca un gran evento en el mundo de los insectos. A partir de abril o mayo, dependiendo de la latitud, una de las mayores crías de cigarras de 17 años emergerá del subsuelo en una docena de estados, desde Nueva York al oeste hasta Illinois y hacia el sur en el norte de Georgia . Este grupo se conoce como Brood X, como en el número romano para 10.

Durante unas cuatro semanas, las áreas boscosas y suburbanas sonarán con el silbido y el zumbido de las cigarras. Después del apareamiento, cada hembra pondrá cientos de huevos en ramas de árboles del tamaño de un lápiz.

Entonces las cigarras adultas morirán. Una vez que los huevos eclosionan, nuevas ninfas de cigarras caen de los árboles y se esconden bajo tierra, comenzando el ciclo nuevamente.

Quizás haya entre 3.000 y 4.000 especies de cigarras en todo el mundo, pero las cigarras periódicas de 13 y 17 años del este de los EE. UU. Parecen ser únicas en la combinación de largos tiempos de desarrollo juvenil con emergencias masivas sincronizadas de adultos.

Estos eventos plantean muchas preguntas tanto para los entomólogos como para el público. ¿Qué hacen las cigarras bajo tierra durante 13 o 17 años? ¿Que comen? ¿Por qué sus ciclos de vida son tan largos? ¿Por qué están sincronizados? ¿Y el cambio climático está afectando a esta maravilla del mundo de los insectos?

Estudiamos cigarras periódicas para comprender preguntas sobre biodiversidad, biogeografía , comportamiento y ecología - la evolución, la historia natural y la distribución geográfica de la vida. Hemos aprendido muchas cosas sorprendentes sobre estos insectos: por ejemplo, pueden viajar en el tiempo cambiando sus ciclos de vida en incrementos de cuatro años. No es casualidad que el nombre científico de las cigarras periódicas de 13 y 17 años sea Magicicada , abreviado de 'cigarra mágica'.

Historia Natural

Como especie, las cigarras periódicas son más antiguas que los bosques que habitan. El análisis molecular ha demostrado que hace unos 4 millones de años, el antepasado de la actual Magicicada especies dividido en dos linajes . Unos 1,5 millones de años después, uno de esos linajes se volvió a dividir. Los tres linajes resultantes son la base de los grupos de especies de cigarras periódicas modernas, Catorce, Cassini y Decula .

Los primeros colonos estadounidenses encontraron por primera vez cigarras periódicas en Massachusetts. La aparición repentina de tantos insectos les recordó las plagas bíblicas de langostas, que son un tipo de saltamontes. Así es como el nombre 'langosta' se asoció incorrectamente con las cigarras en América del Norte.

Durante el siglo XIX, entomólogos notables como Benjamin Walsh , CV. Riley y Charles Marlatt elaboró ​​la asombrosa biología de las cigarras periódicas. Establecieron que, a diferencia de las langostas u otros saltamontes, las cigarras no mastican hojas, no diezman cultivos ni vuelan en enjambres.

En cambio, estos insectos pasan la mayor parte de sus vidas fuera de la vista, crecen bajo tierra y se alimentan de las raíces de las plantas a medida que pasan por cinco etapas juveniles. Sus emergencias sincronizadas son predecibles y ocurren en un cronograma de reloj de 17 años en el norte y 13 años en el sur y el valle de Mississippi. Hay varias clases anuales regionales, conocidas como crías.

Cinco etapas ninfales del desarrollo de la cigarra.

Las cinco etapas de los juveniles subterráneos de cigarras periódicas. Entre cada etapa, la cigarra juvenil muda para que pueda volverse más grande. El tamaño real de la ninfa de la quinta etapa es de 0,83 pulgadas.
Chris Simon, CC BY-ND

Seguridad en numeros

La característica clave de Magicicada La biología es que estos insectos emergen en grandes cantidades. Esto aumenta sus posibilidades de lograr su misión clave en la superficie: encontrar pareja.

Las emergencias densas también proporcionan lo que los científicos llaman una defensa de saciedad de depredadores. Cualquier depredador que se alimente de cigarras, ya sea un zorro, una ardilla, un murciélago o un pájaro, se comerá hasta saciarse mucho antes de consumir todos los insectos de la zona, dejando atrás a muchos supervivientes.

Si bien las cigarras periódicas salen en su mayoría según lo programado cada 17 o 13 años, a menudo un pequeño grupo emerge cuatro años antes o tarde. Las cigarras que emergen temprano pueden ser individuos de crecimiento más rápido que tuvieron acceso a alimentos abundantes, y los rezagados pueden ser individuos que subsistieron con menos.

Si las condiciones de cultivo cambian con el tiempo, es importante tener la capacidad de hacer este tipo de cambio de ciclo de vida y salir cuatro años antes en épocas favorables o cuatro años tarde en épocas más difíciles. Si una fase repentina de calor o frío hace que una gran cantidad de cigarras cometa un error por única vez y salga fuera del horario en cuatro años, los insectos pueden emerger en cantidades suficientes para saciar a los depredadores y cambiar a un nuevo horario.

Mapa de ubicaciones periódicas de cría de cigarras.

Cría de cigarras periódicas, identificadas por números romanos, emergen en ciclos de 13 o 17 años en todo el este y medio oeste de EE. UU.
Universidad de Connecticut , CC BY-ND

Hora del censo para la prole X

A medida que los glaciares se retiraron de lo que hoy es Estados Unidos hace entre 10.000 y 20.000 años, las cigarras periódicas llenaron los bosques orientales. El cambio temporal del ciclo de vida ha formado un mosaico complejo de crías.

Hoy en día hay 12 crías de cigarras periódicas de 17 años en los bosques caducifolios del noreste, donde los árboles dejan caer sus hojas en invierno. Estos grupos están numerados secuencialmente y encajan como un rompecabezas gigante. En el sureste y el valle de Mississippi hay tres crías de cigarras de 13 años.

¿Cuál es la edad de consentimiento en EE. UU.?

Debido a que las cigarras periódicas son sensibles al clima, los patrones de sus crías y especies reflejan cambios climáticos. Por ejemplo, los datos genéticos y de otro tipo de nuestro trabajo indican que la especie de 13 años Magicicada neotredecim , que se encuentra en la parte superior del valle del Mississippi, se formó poco después de la última glaciación. A medida que el ambiente se calentó, las cigarras de 17 años en el área emergieron sucesivamente, generación tras generación, después de 13 años bajo tierra hasta que fueron cambiado permanentemente a un ciclo de 13 años .

Cigarra hembra depositando huevos en una rama.

Miembro de Brood X poniendo huevos en 2004.
Chris Simon, CC BY-ND

Pero no está claro si las cigarras pueden seguir evolucionando tan rápido como los humanos alteran su entorno. Aunque las cigarras periódicas prefieren los bordes del bosque y prosperan en áreas suburbanas, no pueden sobrevivir. deforestación o reproducirse en áreas sin árboles.

De hecho, algunas crías ya se han extinguido. A finales del siglo XIX, una cría (XXI) desapareció del norte de Florida y Georgia. Otro (XI) se ha extinguido en el noreste de Connecticut desde alrededor de 1954, y un tercero (VII) en el norte del estado de Nueva York se ha reducido de ocho condados a uno desde que se inició el mapeo a mediados del siglo XIX.

El cambio climático también podría tener efectos de gran alcance. A medida que el clima de EE. UU. Se calienta, las temporadas de cultivo más largas pueden proporcionar un mayor suministro de alimentos. Esto eventualmente puede convertir más cigarras de 17 años en cigarras de 13 años, al igual que el calentamiento anterior. alterado Magicicada neotredecim . Las primeras emergencias a gran escala ocurrieron en 2017 en Cincinnati y el área metropolitana de Baltimore-Washington, y en 1969, 2003 y 2020 en el área metropolitana de Chicago, posibles presagios de este tipo de cambio.

Los investigadores necesitan información detallada de alta calidad para rastrear las distribuciones de las cigarras a lo largo del tiempo. Los científicos ciudadanos juegan un papel clave en este esfuerzo porque las poblaciones de cigarras periódicas son muy grandes y sus emergencias adultas solo duran unas pocas semanas.

Los voluntarios que quieran ayudar a documentar el surgimiento de Brood X esta primavera pueden descargar el Aplicación de teléfono móvil Cicada Safari , proporcione instantáneas y siga nuestra investigación en tiempo real en línea en www.cicadas.uconn.edu . No se lo pierda: la próxima oportunidad no llegará hasta Las crías XIII y XIX surgen en 2024 .


John Cooley , Profesor Asistente de Ecología y Biología Evolutiva, Universidad de Connecticut y Chris Simon , Catedrático de Ecología y Biología Evolutiva, Universidad de Connecticut

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