数十億匹のセミが異例の収束で地中から出現しようとしている

北米で最近起きた日食に続いて、もう一つの歴史的な自然現象が目前に迫っています。2024 年 4 月下旬から 6 月にかけて、ブルード XIX として知られる 13 年セミの最大の仲間が、中西部の 17 年セミの仲間であるブルード XIII と同時に羽化します。

このイベントは、 17の州に影響を与える, 、メリーランド州から西はアイオワ州、南はアーカンソー州、アラバマ州、ジョージア州北部、カロライナ州、バージニア州、メリーランド州に至る。ライフサイクルの異なる 2 つの特定の雛のこのような同時出現 221年に一度だけ起こる. 。これら 2 つのグループが最後に一緒に出現したのは、トーマス ジェファーソンが大統領だった 1803 年でした。

約4週間にわたり、点在する森林地帯や郊外で、セミの独特の口笛、ブンブン、鳴くような交尾の鳴き声が鳴り響きます。交尾後、各メスは鉛筆サイズの木の枝に数百個の卵を産みます。そうなると成虫は死んでしまいます。卵が孵化すると、新しいセミの幼虫が木から落ちて地下に戻り、サイクルが再び始まります。

世界中にはおそらく 3,000 ～ 5,000 種のセミが生息していますが、米国東部の 13 年と 17 年周期のセミは、地下での長い幼体発育期間と、同期した大量の成体の出現を組み合わせるという点で、ユニークであると思われます。世界には他に 2 種類の周期セミが知られており、1 つはインド北東部に、もう 1 つはフィジーに生息していますが、これらのライフサイクルはそれぞれ 4 年と 8 年しかありません。

周期的なセミは、昆虫学者だけでなく一般の人々にも同様に多くの疑問を引き起こします。セミは13年も17年も地下で何をしているのでしょうか？なぜ彼らのライフサイクルはこれほど長いのでしょうか?なぜ同期されるのでしょうか?この春に誕生した2頭の産駒は交流することになるだろうか？市民科学者はこの出現を記録するのにどのように貢献できるでしょうか?そして、気候変動は昆虫の世界のこの驚異に影響を与えているのでしょうか?

私たちは 周期的なセミを研究する ～に関する質問を理解する 生物多様性、生物地理学, 行動と生態 – 生命の進化、自然史、地理的分布。13 年と 17 年周期のセミの学名が次のとおりであるのは偶然ではありません。 マジカダ, 、「魔法の蝉」を略したもの。

古代の訪問者

周期セミは種として、彼らが生息する森林よりも古いです。分子分析の結果、約400万年前に現在の人類の祖先が存在したことが判明しました。 マジカダ 種 2つの系統に分かれる. 。約 150 万年後、それらの系統の 1 つが再び分かれました。結果として得られた 3 つの系統は、現代の周期的なセミの種グループの基礎となっています。 デシム、カッシーニ そして デキュラ.

初期のアメリカの入植者は、マサチューセッツ州で初めて周期的なセミに遭遇しました。非常に多くの昆虫の突然の出現は、バッタの一種であるバッタの聖書の疫病を思い出させました。このようにして、北米では「イナゴ」という名前がセミと誤って関連付けられるようになりました。

19 世紀には、次のような著名な昆虫学者が ベンジャミン・ウォルシュ, 履歴書ライリー そして チャールズ・マーラット 周期セミの驚くべき生態を解明した。彼らは、バッタや他のバッタとは異なり、セミは葉をかじったり、作物を壊滅させたり、群れで飛んだりしないことを確立しました。

代わりに、これらの昆虫は一生のほとんどを人目につかないところで過ごし、地下で成長し、5つの幼若期を経て植物の根を食べます。彼らの同時発生は予測可能であり、北部では 17 年、南部とミシシッピ渓谷では 13 年という時計仕掛けのスケジュールで発生します。地域ごとに、「育種」と呼ばれる複数の学年クラスが存在します。

この地図上の各色は、活動的なセミの合唱を観察したコネチカット大学の研究者によって示された、13 年または 17 年のセミの群れを表しています。Broods XIII (茶色) と XIX (オレンジ) は 2024 年に登場します。任意のポイントをクリックして、それがどの雛に属しているかを確認します。ソース： コネチカット大学, 、許可を得て使用しています。

一斉に行動する

主な特徴は、 マジカダ 生物学的には、これらの昆虫は膨大な数で同時に出現します。 1エーカーあたり150万. 。これにより、地上で重要な任務を達成できる可能性が高まります。仲間を見つけること。

密集した羽化は、科学者が捕食者の飽食または数の安全性と呼ぶものを提供します。キツネ、リス、コウモリ、鳥など、セミを捕食する捕食者は、その地域の昆虫をすべて食べつくすずっと前にお腹いっぱい食べて、多くの生存者を置き去りにします。

周期的なセミは主に 17 年または 13 年ごとに予定通りに出現しますが、多くの場合、小さなグループは 4 年早くまたは遅く出現します。早く羽化したセミは豊富な餌を得ることができて成長が早い個体である可能性があり、遅れたセミは少ない餌で生き延びた個体である可能性があります。

現在の気候温暖化のように、成長条件が時間の経過とともに変化する場合、この種のライフサイクルを切り替えて、有利な時期には 4 年早く、より困難な時期には 4 年遅れて転換する能力が重要になります。突然の温暖化または寒冷化により、大量のセミの発生が予定より 4 年遅れた場合、昆虫は捕食者を飽きさせて新しいスケジュールに移行するのに十分な数で羽化する可能性があります。

気候変動は変化するのか マジカダ 時計？

氷河が現在の米国から後退すると、約1万年から2万年前、定期的にセミが東部の森林を埋め尽くしていました。さまざまな場所での一時的なライフサイクルの切り替えにより、複雑な子孫のモザイクが形成されています。

冬に木々が葉を落とす北東部の落葉樹林には現在、17年周期の周期セミの群れが12羽いる。これらのグループには順番に番号が付けられ、巨大なジグソーパズルのように組み合わされます。南東部とミシシッピ渓谷には、13 年セミの 3 つの群れがいます。

周期的なセミは気候の影響を受けやすいため、その仲間と種のパターンは気候の変化を反映します。たとえば、私たちの研究から得られた遺伝データやその他のデータは、13 年生きた種であることを示しています。 マジカダ・ネオトレデシム, ミシシッピ渓谷上部で見られる、 約20万年前の間氷期に形成された.

環境が温暖化するにつれて、この地域の17年セミは地下で13年を経て、世代を超えて次々と羽化した。結局、彼らは、 13年周期に恒久的に移行.

しかし、人間が環境を変えるのと同じくらい急速にセミが進化し続けることができるかどうかは不明です。周期セミは林縁を好み、郊外で繁殖しますが、生き残ることはできません。 森林伐採 木のない場所でもうまく繁殖できます。

実際、すでに絶滅した種もある。19世紀後半、1頭のブルード（XXI）が北フロリダとジョージアから姿を消した。別の郡 (XI) はコネチカット州北東部で 1954 年頃から絶滅しており、ニューヨーク州北部の 3 番目の郡 (VII) は 1800 年代半ばに初めて地図作成が始まって以来、8 郡から 1 郡に減少しました。

気候変動はさらに広範囲に影響を与える可能性もあります。米国としては気候が暖かくなり、成長期が長くなれば、より多くの食料が供給される可能性があります。これは、過去の温暖化と同じように、最終的には 17 年セミの数が 13 年セミに変わる可能性があります。 変更された マジカダ・ネオトレデシム.

初期の出現は2017年にシンシナティとボルチモア・ワシントン大都市圏で発生し、1969年、2003年、2020年にはシカゴ大都市圏で発生し、世代を重ねるごとにさらに多くの個体が参加した。私たちはこれが気候温暖化によるものであると仮説を立てています。

2024年には、13年物のブルードXIXに地理的に隣接して、17年物のブルードXIIIが出現します。ただし、最近の一部のメディア報道とは異なり、これらは重複しません。私たちがこれを知っているのは、前の世代でそれらが別々に出現したときにそれらをマッピングしたからです。隣接している地域では、2つの親族を区別することはできません。彼らは外見、歌、遺伝学において同一です。

研究者は、セミの分布を長期にわたって追跡するために、詳細で質の高い情報を必要としています。周期的なセミの個体数は非常に多く、成虫の羽化は数週間しか続かないため、市民科学者がこの取り組みの鍵となります。

2024 年の出現を記録するのに協力したいボランティアは、 Cicada Safari 携帯電話アプリ, 、スナップショットを提供し、オンラインでリアルタイムで調査を追跡します。 www.cicadas.uconn.edu. 。お住まいの地域にセミがいる場合、セミを無視するのは難しいでしょう。セミに感謝して楽しむ方法を学んでみてはいかがでしょうか?

これはの更新版です 記事 初版は2021年3月12日に公開されました。