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Por qué las cigarras gritan fuerte y más: respuestas a tus preguntas

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Una cigarra mira de frente a un parche de hierba alta.

Cigarras periódicas en Illinois, donde dos crías aparecen simultáneamente este mes.Crédito: AJ Mast's naturaleza

A medida que la primavera da paso al verano en los Estados Unidos, Las condiciones de calentamiento están empezando a provocar la aparición de un gran número de cigarras periódicas de ojos rojos. Desde sus madrigueras en el suelo del este del país. Este año se ve una aparición conjunta extremadamente rara de dos crías de cigarras: una que sale a la superficie cada 13 años y otra que sale a la superficie cada 13 años. Otro con un ciclo de 17 años.. Aparecieron juntos por última vez en 1803, cuando Thomas Jefferson era presidente de los Estados Unidos. Este año, hay miles de millones o incluso billones de cigarras de estas dos crías, cada una de las cuales contiene múltiples especies del género. mágica – Se espera que invada bosques, campos y barrios urbanos.

Para responder a las preguntas de los lectores de Cicada, naturaleza Pedí ayuda a tres investigadores. Katie Dana es entomóloga Afiliado al Estudio de Historia Natural de Illinois de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. John Lyell es un ecologista de insectos. En la Universidad George Washington en Washington, DC. Fatima Hussein es neurocientífica cognitiva En la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Sus respuestas han sido editadas para mayor extensión y claridad.

¿Por qué las cigarras periódicas tienen ojos rojos?

JL: No estamos realmente seguros. Sabemos que los ojos de las cigarras se ponen rojos en invierno antes [the insects] Afuera. Todo el patrón de color de la cigarra periódica es muy brillante: ojos rojos y alas negras y naranjas. Son muy diferentes de las cigarras anuales, que son verdes y negras, y más camufladas. Es un misterio por qué esta patrulla tiene colores tan brillantes, ya que los hace más visibles para los depredadores. No existen defensas asociadas con tener colores brillantes; en cierto modo va en contra de lo que sabemos sobre los colores brillantes en muchos otros animales, donde generalmente son algún tipo de señal de envenenamiento. También hay mutantes con ojos marrones, naranjas, dorados o incluso azules. La gente busca personas con ojos azules; Es como intentar encontrar un trébol de cuatro hojas.

Katherine Dana recolecta muestras de cigarras usando una red en un campo de hierba en Allerton Park en Monticello, Illinois, Estados Unidos.

La entomóloga Katie Dana colecciona cigarras en Monticello, Illinois.Crédito: AJ Mast's naturaleza

¿Pueden las cigarras periódicas ver colores?

JL: Ven color. Pero sus ojos esencialmente no funcionan cuando están bajo tierra. No invierten mucha energía en producir el tipo de proteínas relacionadas con la visión cuando no son necesarias. Por lo tanto, se producen algunas transiciones de desarrollo repentinas y dramáticas, que pueden coincidir con el cambio de color de los ojos a rojo. Ahora necesitan poder usar sus ojos en un nuevo hábitat en la superficie.

¿Pueden aparearse las crías de cigarras?

KD: Sabemos que pueden aparearse cuando se presentan entre sí en el laboratorio, pero queda por ver si eso realmente sucede en un ambiente salvaje.

¿Las cigarras compiten por ser escuchadas?

GL: Las cigarras se reúnen en grupos exclusivamente masculinos llamados coros, generalmente en un árbol en particular. Las cigarras de una determinada especie se reúnen, hacen un gran despliegue y las hembras merodean por el perímetro, juzgando la calidad de sus posibles parejas. Por eso hacen tanto ruido, pero no sé cuánto compiten por ser escuchados. Claramente están tratando de diferenciarse entre un grupo de mujeres que ya es ruidoso. Las hembras tienen algo para juzgar la calidad de la llamada. Pero creo que el volumen puede estar relacionado con lo poderoso que es ese macho, y tal vez indica que [for a female] Buenos genes para transmitir a sus descendientes, para que ellos a su vez puedan tener descendientes ruidosos que transmitan esos genes.

¿Podría el ruido constante de las cigarras provocar que las personas sufran enfermedades como la psicosis temporal?

FH: Dudo mucho que el fuerte ruido de las cigarras provoque una psicosis temporal. Al menos no he oído hablar de ningún caso así. Las personas son hipersensibles a los sonidos fuertes y pueden encontrar molestos los ruidos de las cigarras. Algunas personas pueden encontrar que el ruido empeora su tinnitus. Pero para otros, el ruido de las cigarras puede enmascarar su tinnitus.

Si las cigarras macho zumban para atraer a las hembras, ¿es posible que las hembras de una especie se sientan atraídas por los machos de la otra especie?¿acuerdo?

KD: El ruido definitivamente atrae a las cigarras hembras. Si usas una cortadora de césped estos días, todas las cigarras acudirán en masa hacia ti. Pero una vez que se acercan, hay un llamado y una respuesta más específicos de cada especie. Lo otro es que en los insectos se suele hablar de llave y candado: el macho [reproductive organ] Él es la clave y la mujer. [reproductive organ] Es la cerradura, y deberían encajar perfectamente. Así es como muchas especies de insectos se aseguran de aparearse con la especie adecuada.

¿Algún insecto prospera en los banquetes periódicos de las cigarras?

JL: asesino de cigarras [Sphecius speciosus] Es una de las avispas nativas que pican más grandes que se encuentran en esta zona. [the eastern United States]. Pero las avispas no empiezan a buscar comida hasta que la mayoría de las cigarras desaparecen. Se alimentan principalmente de cigarras anuales verdes más grandes. [family Cicadidae] Que sale más adelante en el año. Las avispas capturan a la cigarra, la paralizan con su veneno y luego la devuelven a un nido previamente excavado en el suelo, donde ponen un huevo. La cigarra sirve como carne viva para las larvas de avispa en desarrollo, que se alimentarán bajo tierra de las miserables cigarras que las larvas de avispa comen vivas.

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¡Las cigarras están aquí! ¿Por qué los investigadores estadounidenses acuden en masa para estudiarlo?

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El surgimiento está en marcha. cigarra periódica (mágica) saliendo de la tierra en grandes cantidades -quizás billones- a lo largo de vastas franjas del sureste y oeste de Estados Unidos. Los investigadores, muchos de los cuales suelen estudiar otros insectos, lo dejan todo para correr hacia los sitios donde han aparecido, ansiosos por recolectar muestras y monitorear el paisaje ambiental.

“Hay muchas cosas que no sabemos” acerca de estos insectos, que pasan la mayor parte de sus vidas a unos 60 centímetros bajo tierra “en un pequeño agujero de barro en la tierra”, dice Martha Weiss, entomóloga de la Universidad de Georgetown en Washington, D.C.

La aparición de este año también aumenta las expectativas de los investigadores. Dos crías específicas (grupos de múltiples especies de cigarras con el mismo ciclo de vida que aparecen en la superficie el mismo año) coincidirán por primera vez en 221 años. Esto significa que la última vez que vieron la luz juntos fue cuando Estados Unidos estaba bajo el liderazgo de su tercer presidente, Thomas Jefferson. La cría 19, también conocida como la cría mayor del sur, emergió en las últimas semanas después de 13 años bajo tierra, y la cría 13, al norte, acaba de comenzar a emerger después de 17 años.

Áreas separadas

Geográficamente, las dos generaciones no se superponen mucho, aunque están “bastante juntas” en el centro de Illinois, cerca de la ciudad de Springfield, dice Chris Simon, biólogo evolutivo y entomólogo de la Universidad de Connecticut en Storrs. La cría XIX se extiende sobre el área más grande de cualquier cría de cigarras conocida, desde Maryland hasta Georgia en el sureste y desde Iowa hasta Oklahoma en el Medio Oeste. Mientras tanto, Brood XIII cubre el norte de Illinois, incluida Chicago.

Pero existe una zona de contacto potencial y algunos científicos están acudiendo en masa a ella. Katie Dana, entomóloga del Illinois Natural History Survey de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, espera investigar cómo interactúan las dos crías y en qué se diferencian sus cantos de apareamiento. El tono de estas canciones suele ser una forma de distinguir entre múltiples especies de cigarras visualmente similares que forman una sola cría.

Las manos enguantadas de un investigador postdoctoral sobre la población de cigarras en Illinois, 30 de mayo de 2024.

Una forma de distinguir entre especies de cigarras es recolectar especímenes, congelarlos y luego secuenciar su ADN.Crédito: AJ Mast's naturaleza

También puede ser un medio para distinguir entre la decimonovena y la decimotercera generación. También están estrechamente relacionados y tienen un aspecto similar, lo que hace posible la hibridación, pero estudiarlos en esta área es realmente difícil, afirma Dana.

Entonces Dana ahora monitorea sus interacciones, recolecta tantas muestras como sea posible y las congela para su almacenamiento. Esto les permitirá a ella y a sus colegas secuenciar el ADN de los insectos más tarde, para ayudarlos a distinguir entre crías.

“Dr. Habrá muchos proyectos de estudiantes de posgrado que guardaremos en el refrigerador después de este año”, dice Dana, quien firma con entusiasmo sus correos electrónicos. C-kate-día”.

Descubra el tiempo bajo tierra

Una de las grandes preguntas que los investigadores buscarán responder durante esta aparición es: ¿cómo pueden las cigarras rastrear el tiempo?

Cuando las cigarras periódicas están en la superficie, la temporada de apareamiento es ruidosa y frenética, después de la cual las hembras ponen sus huevos en pequeñas grietas en las ramas de los árboles. Una vez que los huevos eclosionan semanas después, las ninfas blancas caen al suelo como copos de nieve, se entierran en el suelo y permanecen allí, chupando la savia de las raíces de los árboles para alimentarse. Sobreviven y crecen de esta manera durante mucho tiempo (normalmente años en números primos). Se sabe que las cigarras aparecen de alguna manera en un año determinado una vez que la temperatura del suelo aumenta a 18 grados Celsius.

Una cigarra emerge de arbustos frondosos en un parque en Illinois, EE.UU.

Las cigarras periódicas suelen tener ojos rojos, cuerpos negros y alas anaranjadas.Crédito: AJ Mast's naturaleza

Los investigadores creen que tener ciclos reproductivos con números primos hace que las cigarras no estén sincronizadas de manera inapropiada con los ciclos de vida de varios depredadores que podrían perseguirlas. Aparecer todos a la vez y en grandes cantidades también significa que al menos algunos miembros de una cría en particular sobrevivirán para tener descendencia para el siguiente ciclo reproductivo.

Pero exactamente cómo los insectos determinan si han pasado 13 o 17 años bajo tierra es un misterio. Claro, pueden registrar los cambios estacionales en los árboles de los que se alimentan, pero esa no puede ser toda la historia, dice Simon. Ella sospecha que la epigenética (modificaciones químicas del ADN que controlan cómo se expresan los diferentes genes) impulsa el reloj interno de los insectos. En concreto, cree que están implicados grupos metilo (átomos de carbono unidos a tres átomos de hidrógeno). Al igual que Dana, Simon recolectará muestras este año para probar su hipótesis.

Hongo aterrador

Aunque el truco de los números primos pareció ayudar a la cigarra a escapar de los depredadores, no engañó a ningún parásito específico. cigarra masospora Este hongo infecta a las cigarras de 13 y 17 años cuando salen del suelo, se comen el estómago y reemplazan sus tejidos con tapones de esporas. Las sustancias químicas psicoactivas liberadas por las esporas convierten a las cigarras infectadas en “zombis”, lo que hace que se apareen manualmente para transmitir las esporas a otras personas.

Las esporas permanecen latentes en el suelo durante períodos que corresponden a los ciclos de las cigarras de número primo y se activan durante el año de emergencia. Pero los investigadores tienen preguntas sobre cómo funciona esto.

¿Han evolucionado los hongos su propia forma interna de seguir ciclos de 13 y 17 años para mantenerse al día con las cigarras? ¿O simplemente se activa por señales químicas liberadas por las ninfas de las cigarras cuando están a punto de emerger? Para averiguarlo, Sierra Raglin, ecologista microbiana del suelo de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, localizará y recolectará cigarras infectadas este año, además de buscar esporas en el suelo cercano. Raglin afirma que el suelo y su microbioma no se han estudiado mucho en este contexto.

La aparición de las cigarras es un shock tanto para las personas como para la vida silvestre. “Enjambres de ninfas parecidas a camarones salen del suelo y cubren árboles, neumáticos de automóviles y buzones de correo, junto con las piernas de los transeúntes”, dice Weiss. Weiss estudió la primera aparición de una cigarra en 2004; Ahora está en Illinois para registrar cómo la decimotercera cría afecta el ecosistema circundante, incluidos animales como pájaros y hormigas. Montones de cadáveres de cigarras, que quedan una vez finalizado el apareamiento, proporcionan un festín. Esta vez, Weiss planea utilizar colonias de hormigas como indicador de cómo está reaccionando la naturaleza a esta bendición, mediante el estudio de los patrones de alimentación y las relaciones entre las especies antes, durante y después de que emerjan las hormigas.

“Cada vez es una experiencia nueva”, afirma.

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A las cigarras les encanta posarse sobre las personas. Los expertos explican por qué.

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Incluso en la pista de una base de la Fuerza Aérea, A cigarra Cayó sobre el cuello del presidente.

La impresionante apariencia de A. Doble cría de cigarras En 2024 juntos 1,5 millones de insectos inofensivos La aparición de un acre en algunos lugares hará que las cigarras se posen en las camisas, brazos, cabello y…detrás – Así de simple Los insectos hicieron un trabajo impresionante en 2021. Pero los insectos no tienen ningún interés real en los humanos: después de 13 o 17 años de masticar raíces subterráneas, emergen crías periódicas para aparearse apresuradamente y poner huevos.

¿que sucede? Cuando las cigarras emergen, buscan árboles, que es donde a menudo se congregan, se aparean y, finalmente, ponen sus huevos en las puntas de las ramas. En el caso de las cigarras, existen similitudes entre árboles y personas.

“Las cigarras aterrizan en los humanos porque se parecen mucho a los árboles”, explicó Eric Day, entomólogo y experto en cigarras del Virginia Tech. “Es raro ver cigarras en el suelo”.

“Los insectos que utilizan los árboles se sienten fuertemente atraídos por las siluetas oscuras y rectas, y un humano parado en un área abierta está lo suficientemente cerca”, añadió Day. “Así que las cigarras y los escarabajos perforadores de la madera se dirigirán directamente hacia cualquier objeto recto y oscuro”.

Por eso, si estás parado en una pista plana, como el presidente Biden, las cigarras podrían estar ansiosas por encontrarte. “Podría ser el edificio más alto que existe”, reflexionó Day.

Velocidad de la luz triturable

“Podría ser el edificio más alto que existe”.

La reciente aparición de cigarras incluye dos crías periódicas distintas, grupos que aparecen en ciclos de 13 o 17 años que no aparecieron juntos en Más de dos siglosDesde 1803 (la decimotercera generación y la decimonovena generación). Aparecen en las regiones del Medio Oeste y Sudeste, como se muestra en el mapa a continuación.

el La gran cantidad de cigarras Los insectos que aparecen durante un corto período en la primavera probablemente también desempeñen un papel en la disminución de las cigarras, señaló George Hamilton, presidente del departamento de entomología de la Universidad de Rutgers. Con millones de insectos potenciales alrededor, es más probable que te encuentres buscando una estructura.

En realidad, las cigarras son cacofónicas, ya que los machos hacen vibrar vigorosamente su abdomen para atraer a sus parejas. Pero no representan una amenaza para las personas. La apariencia efímera de las cigarras es una gran ayuda para la vida silvestre.

Mapa del Servicio Forestal de EE. UU. que muestra la aparición de crías de cigarras en 2024. El área roja muestra la cría XIII;  El azul muestra la cría xix;  El color amarillo muestra dónde se superponen sus apariencias.

Mapa del Servicio Forestal de EE. UU. que muestra la aparición de crías de cigarras en 2024. El área roja muestra la cría XIII; El azul muestra la cría xix; El color amarillo muestra dónde se superponen sus apariencias.
Crédito: Servicio Forestal del USDA

“Los pájaros los atrapan, los mamíferos los descubren fácilmente y los insectos depredadores los alimentan”, dijo a Mashable en 2020 Robert Fiore, ecólogo del comportamiento y entomólogo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Harrisburg, cuando una cría diferente, La Generación IX, surgió. “Todo depredador que prueba la carne de cigarra se aprovecha de las presas fáciles”.

“Es un fenómeno biológico increíblemente fascinante”.

A pesar del desarrollo humano y la urbanización en algunos lugares Puede reducir la cantidad de cigarras en algunos lugares. (los insectos no pueden atravesar la acera), presidente biden Quizás pueda dar fe de que las apariciones son poderosas.

“Es un fenómeno biológico increíblemente fascinante”, dijo Day a Mashable.

Esta historia se publicó originalmente durante el debut de Brood X en 2021 y se actualizó.



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