מדענים מנסים להבין מה גרם לציקדות בעלות מחזור חיים ארוך במיוחד להתבגר ארבע שנים מוקדם מהצפוי

ציקדת 17 השנים היא אחד החרקים המרתקים בטבע. הזחלים שלה מתפתחים בקרקע במשך 17 שנים, כפי שאפשר להבין משמה, ואז הבוגרים מגיחים יחד אל פני האדמה, מיליארדי פרטים בזמן קצר מאוד. הם נהנים מכמה שבועות של הִתְרבות סוערת, ובסופם מטילות הנקבות את הביצים שמתחילות מחזור חדש של 17 שנים.

אלא שבעת האחרונה הופתעו אנטומולוגים (חוקרי חרקים) מארצות הברית לגלות ציקדות בוגרות מהמין שהיה אמור להגיח רק ב-2021, והקדים את זמנו בארבע שנים תמימות.

מצרצרים וחופרים

הציקדה היא חרק נפוץ מאוד, המוכר בעיקר בזכות הצרצור האופייני שאנו שומעים באביב ובקיץ בשטחים פתוחים, ומזכיר קולות ניסור. הציקדות מזכירות במראה זבוב גדול – גודלן עשוי להגיע עד חמישה סנטימטרים – אך הן שייכות לסדרת הפשפשאים (Hemiptera), הכוללת בין השאר את הפשפשים וכנימות העלים. יותר מ-1300 המינים המוכרים של ציקדות שייכים לתת-הסדרה Auchenorrhyncha , וכמעט 300 מהמינים קיימים בישראל.

עונת הרבייה של הציקדות היא האביב: לאחר ההזדווגות הנקבה מטילה ביצים על צמחים, והזחלים שבוקעים מהן מתחפרים באדמה בעומק של שני מטרים ויותר, ומוצצים את נוזל העֵצָה (Xylem) משורשי הצמח. כחרקים בעלי גלגול חסר, אין לציקדות שלב גולם. הזחלים דומים בצורתם הכללית לבוגרים, ומדי פעם עוברים התנשלות – כלומר משילים את השלד החיצוני שלהם כדי לפנות מקום לשלב הגדול יותר. שלב הזחל החמישי והאחרון חופר את דרכו החוצה, ואת ההתנשלות מזחל לבוגר הוא עושה זמן קצר לאחר צאתו מהאדמה.  

אצל רוב הציקדות, מחזור החיים נמשך בין שנתיים לחמש שנים. באביב הבוגרים הטריים מגיחים מהאדמה, מזדווגים, מעמידים את הדור הבא ומתים אחרי שבועות אחדים בלבד של חיים בוגרים. אבל יש מינים צפון אמריקאים (Magicicada), בעלי מחזור של 13 שנים, ואפילו 17 שנים.

הגנה ראשונית

הציקדות הבוגרות הן חסרות הגנה מפני טריפה, ונראה כי אסטרטגיית ההישרדות שלהן מבוססת על המספרים העצומים. כשמיליארדים רבים של ציקדות מגיחים כמעט יחד, שום טורף אינו יכול לכלותן, ומספיק פרטים שורדים כדי להבטיח את קיומו של הדור הבא.

חוקרים סבורים כי מחזור החיים הארוך מקנה לציקדות הגנה מסוימת מפני טורפים, שרובם אינם חיים תקופות כה ארוכות. היתרון האבולוציוני של מחזורים של 13 או 17 שנים דווקא, נעוץ בעובדה ששניהם מספרים ראשוניים. לדוגמה, אם הציקדה הייתה בעלות מחזור של 12 שנים, מחזור החיים שלה היה מסונכרן עם זה של טורפים בעלי מחזורים של שנתיים, שלוש, ארבע או שש שנים.

חוקרים מארצות הברית מצאו כי חלה ירידה באוכלוסייה של ציפורים הטורפות את הציקדות בעלות המחזורים הארוכים, דווקא בשנים שהציקדות האלה מגיחות בהמוניהן. החוקרים שללו אפשרות כי נוכחות הציקדות עצמן גורמת לירידה במספר הציפורים. הם לא הצליחו להוכיח שהציקדות משבשות באופן כלשהו את מחזורי הרבייה של הציפורים, אבל גם לא הצליחו לשלול אפשרות כזאת.


עדיין לא ברור המנגנון המאפשר להן לתזמן את התפתחותן. ציקדת 17 השנים | צילום: Shutterstock

אקלים משתנה

בימים האחרונים, הבחינו אנטומולוגים שחיפשו ציקדות האמורות להגיח לאחר 13 שנים, גם בפרטים מהמין בעל המחזור של 17 שנים, שכאמור הקדים את זמנו בארבע שנים. אמנם מדובר במספר קטן יחסית של פרטים, אבל זו בכל זאת חריגה מלוח הזמנים המאוד מסודר שהציקדות שמרו עליו בקפידה מאז שהאדם התחיל לעקוב אחריהן.

החוקרים לא ממש יודעים מה הסיבה לשינוי המפתיע. עצם המנגנון שמאפשר לציקדות להתבגר במשך 17 שנים – יותר מכל חרק אחר – אינו ברור עד תום, כך שקשה להבין מה בדיוק השתבש. באופן טבעי, האצבעות מופנות בעיקר לחשוד מרכזי שכבר מעורב בעבירות דומות: שינוי האקלים.

החוקרים סבורים שלציקדות שחיות בעומק האדמה יש מנגנון לספור ימים חמים או שבועות חמים. התחממות כדור הארץ כנראה גרמה לשינוי המחזור הזה, לפחות באופן מקומי. העובדה שמזג האוויר נהיה חם יותר ויותר בשנים האחרונות עשויה להשפיע על תהליכי ההתפתחות של זחלי הציקדות, ולהאיץ אותם. מנגנון נוסף שמסביר את התהליך עשוי להיות שינוי בהרכב נוזלי העצה של הצמחים בעקבות שינויי האקלים. חוקרים מקליפורניה הצליחו בעבר לקצר את מחזור החיים של ציקדת 17 השנים, לאחר ששינו באופן מלאכותי את המחזור העונתי של עצי אפרסק שהציקדות ניזונו משורשיהן.

בינתיים קשה לדעת אם ההופעה המוקדמת של הציקדות בכמה אזורים במזרח ארה"ב היא תופעה מקומית וזמנית, או שינוי אמיתי ויסודי בביולוגיה של החרקים המרתקים האלה – למשל מעבר מאורך מחזור אחד לאחר. אחת הבעיות בחרק שמחזור החיים שלו כה ארוך הוא הזמן הרב שדרוש כדי לחקור אותו. רק עוד ארבע שנים נוכל לדעת אם רוב הציקדות מהמין הזה נותרו נאמנות לשעון הביולוגי שלהן, אבל מידע רב יותר יהיה לנו רק בהשלמת המחזורים הבאים, אחרי 17, 34 או 51 שנה ממועד הסיום של המחזור הנוכחי. 

4 תגובות

  • עירית

    מה שלא ככ ברור

    האם כל שנה יש דור נפרד של ציקדות שישלים את מחזור חייו בעוד 3 / 5 / 13 וכו שנים, או שהם מגיחים כולם רק אחת ל-3 / 5 / 13 שנים, כל אחד לפי מינו?
    וגם האם הבוגרים ניזונים? ואם כן ממה?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתי נבו

    מחזורי חיים

    עירית שלום, בציקדות בעלות מחזורי החיים הקצרים (בד"כ עד חמש שנים), אין תיאום בין הפרטים ויש הגחות של בוגרים כל שנה. באוכלוסיות בעלי המחזורים הארוכים, 13 או 17 שנים, כל הפרטים מגיחים יחד באותה שנה ובפרק זמן קצר יחסית (שבועות אחדים) - לכן היה קל לזהות את החריגה מהדפוס הזה שאירעה השנה.
    בעניין התזונה, בעבר היה נפוץ מיתוס שהבוגרים אינם אוכלים, אבל כיום אנו יודעים שגם הם - כמו הזחלים - מוצצים מהצמחים את נוזל העצה (Xylem). הם אינם יכולים לאכול מזון מוצק, משום שגפי הפה שלהם מותאמים רק למציצה.

  • יואל משה

    מסקנות בהעדר נתונים

    גם בלי לבדוק מתי אותר לראשונה מחזור החיים שלהם, ואפילו היה זה לפני 170 שנה= 10 מחזורים, זה מעט מידי מכדי לדעת על מחזוריות השינויים ואפילו לא על הסטטיסקה של החריגות. [נתון שבכלל לא מופיע. רק נאמר שמדובר ב '' במספר קטן יחסית של פרטים'' מהשאומר שלא יודעים כלום השוואתית.
    אם נוסיף שישנם שינויים מהונדסי אדם בצמחייה הנובעים גם מתהליכים פשוטים של ברירה סלקטיווית, שניתן לשער שמשפיעה גם על השורשים, אז בוודאי שאי אפשר לדעת.
    שאלה : בכתבה נאמר '' י חלה ירידה באוכלוסייה של ציפורים הטורפות את הציקדות בעלות המחזורים הארוכים, דווקא בשנים שהציקדות האלה מגיחות בהמוניהן '' האומנם יש נתון כזה על מחזוריות באוכלסיית ציפורים טורפות ? לא נשמע אמין.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתי נבו

    יש נתונים

    גם אם יש חריגות פה ושם (מה שלא ידוע לי), ברור לגמרי שהמחזור של הציקדות האלה אכן מדויק כל 17 שנים - כי הן מופיעות במספרים עצומים, מיליארדים על גבי מיליארדים, בשנה היעודה, ואי אפשר לפספס את זה. ככל הנראה זה מתאפשר גם בזכות תקשורת טובה בין הפרטים (כימית, מן הסתם), המתזמנת את ההתבגרות של אוכלוסיה שלמה, כדי לנצל את היתרון האבולוציוני בהגחה מתואמת.
    אכן יתכן שההשפעה על משך המחזור אינה ישירה על הציקדות, אלא נובעת משינוי במצב הצמחים. מכיוון שהציקדות אינן ספציפיות למין מסוים של צמח, קשה לבדוק זאת, אבל פחות סביר שזו תוצאה של "שינויים מהונדסי אדם", אלא אם כן הכוונה כאן כללית יותר, ואתה מתכוון להשפעות של פעילות האדם על האקלים ובעקיפין גם על הצמחיה.
    הנתון לגבי הירידה באוכלוסיית הציפורים מפויע במאמר המצוטט בכתבה (קניג, ריס, אולסן וליבלהולד, 2011). אפשר להסכים או לא להסכים עם הממצאים שלהם, ולדון במתודולוגיה, בשיטות המחקר ובתוקף המסקנות, אבל לשלול את מה שהם כותבים רק מפני שזה "לא נשמע אמין", זה לא בסיס מוצלח לדיון רציני בעניין.