Периодические цикады появляются на свет через очень странные промежутки времени – 13 и 17 лет. Некоторые ученые видят в этом феномене математические закономерности.
Человек, единожды услышавший стрекотание цикад, запоминает его навсегда. Это самая заметная характеристика названных полужесткокрылых, но интересны они далеко не только хоровым пением. Эти насекомые проводят большую часть жизни под землей. Личинки зарываются, едва вылупившись, а наружу вылезают уже полностью зрелые особи. У большинства цикад цикл размножения длится от 2 до 5 лет, однако так называемые «периодические» отличаются в этом вопросе крайней оригинальностью. Представители семи видов из рода Magicicada, обитающие в Северной Америке, массово выползают из-под земли, чтобы спариться, отложить яйца и вновь скрыться от мира, каждые 13 или 17 лет.
Периодические цикады взаимодействуют в составе «выводков» – многочисленных коллективов, выбирающихся на свет божий одновременно, причем на весьма ограниченном пространстве. Это миллионы особей на площади примерно в два футбольных поля. После долгих лет, проведенных под землей в личиночной стадии, у них есть всего несколько недель, чтобы сделать все взрослые дела и умереть естественной смертью. Ученые изучают этих существ уже более трех с половиной веков, но так до сих пор и не поняли, зачем им понадобилось столь долгое «младенчество».
Существует предположение, что этот образец репродуктивного поведения появился вследствие конкуренции между нимфами под землей или в целях избавления от долгоживущих паразитов. Согласно другой гипотезе, очень продолжительная личиночная стадия развилась во время ледникового периода эпохи плейстоцена, когда из-за крайне суровых погодных условий взрослых особей было мало, и они не всегда могли обнаружить друг друга в силу большой разбросанности. Ещё одна теория говорит о том, что огромные промежутки между «демографическими взрывами» не дают хищникам привыкать к этому празднику чревоугодия и бурно размножаться в его предвкушении. Данная идея привела к появлению в высшей степени оригинального предположения, связанного, кто бы мог подумать, с математикой. Некоторые исследователи обратили внимание на то, что 13 и 17 являются простыми числами, то есть делятся без остатка только на себя и единицу. Популяционные циклы хищников, как правило, равняются нескольким годам – от одного до десяти. Это значит, что ни один из них не может быть надежно синхронизирован с периодичностью появления на свет цикад рода Magicicada.
Этот жизненный цикл может даже ухудшать положение хищников. Некоторые исследования свидетельствуют о том, что численность популяций птиц, питающихся цикадами, является минимальной во время появления насекомых. Что, согласитесь, выглядит странно, если вспомнить, какой объем еды буквально вопиет о своем наличии. Естественно, на следующий год после мимолетного буйства цикад популяции пернатых увеличиваются. На второй они достигают своей максимальной численности. На вопрос о том, что происходит дальше, попытались ответить ученые, проанализировавшие данные колебания у 15 видов птиц на протяжении полных 13- и 17-летних «цикадных» циклов. Четкого представления о предмете получить не удалось, однако была зафиксирована весьма интригующая закономерность. Численность пернатых то увеличивалась, то сокращалась, но действительно достигала минимума перед выходом на поверхность насекомых.
Ученые продолжают ломать голову над решением этой загадки, однако вполне возможно, что вопрос изначально следует рассматривать несколько шире. Цикады кормят не только своих непосредственных хищников. Они влияют на экосистемы в течение многих лет после ухода под землю. Эти насекомые оставляют огромные объемы питательных веществ, которые перерабатываются, например, растениями. Теми, в свою очередь, кормятся мелкие млекопитающие. По всей видимости, все местные популяции самым непосредственным образом влияют друг на друга, и разобраться в этих запутанных отношениях очень нелегко.
Читайте также:
Больше познаваемого читайте на нашем сайте: poznavaemoe.ru