Co jedí cikády?
Zoologové zjistili, že výskyt periodických cikád v lesích východní části Severní Ameriky každých 13 nebo 17 let narušuje potravní sítě. Ptáci, kteří jsou přitahováni množstvím výživných a snadno dostupných cikád, se jimi začínají živit téměř výhradně a ztrácejí zájem o housenky a další listožravý hmyz. V důsledku toho roste počet těch druhých – a aktivněji jedí listy stromů. Jak je uvedeno v článku v časopise Věda, přestože dospělí cikády žijí jen pár týdnů, důsledky jejich hromadného vycházení ovlivňují lesní ekosystémy na dlouhou dobu.
Periodické cikády (Magicicada), žijící v lesích východní části Severní Ameriky, jsou široce známé pro svůj velmi neobvyklý životní cyklus, který se pravděpodobně vyvinul jako obrana proti predátorům. Larvy tohoto hmyzu se vyvíjejí v podzemí 13 nebo 17 let, živí se mízou z kořenů stromů, načež se s příchodem jara v obrovském množství dostávají na povrch, procházejí metamorfózou a začínají se rozmnožovat. Samci lákají hlasitým zpěvem samice, které po spáření kladou vajíčka v řezech na silné větve. Dospělci brzy umírají a vylíhlé larvy padají na zem a zavrtávají se do ní. Masivně se objevující cikády přitom požírá celá řada zvířat, od ptáků po hady.
Zoologové rozdělují všechny periodické cikády na sedm druhů (čtyři třináctileté a tři sedmnáctileté) a patnáct odchovů, které se od sebe liší areálem a rokem výskytu. V jednom odchovu mohou být až tři nebo čtyři různé druhy cikád se stejným vývojovým intervalem. V každém z nich se všechny cikády objevují ve stejném roce. Například v roce 2021 došlo na severovýchodě Spojených států k hromadnému vylíhnutí Brood X s vývojovým intervalem 17 let. O této události jsme podrobně hovořili v materiálu „Fenomén cikád“.
Tým zoologů pod vedením Marthy R. Weissové z Georgetownské univerzity se rozhodl dozvědět se více o tom, jak masový výskyt periodických cikád ovlivňuje ekosystémy severoamerických lesů. Vědci navrhli, že v letech, kdy se v určité oblasti objeví místní hnízdo cikád, se ptáci, kteří tam žijí, přepnou na krmení jimi, takže ostatní hmyz zůstane bez dozoru. To může vést k propuknutí posledně jmenovaných, což negativně ovlivňuje zdraví stromů.
Aby Weiss a její kolegové otestovali tuto myšlenku, pozorovali ptáky během objevení se Brood X v roce 2021. Navíc provedli průzkum mezi amatérskými ornitology. Výsledkem bylo, že autoři byli schopni shromáždit informace o 983 ptácích, kteří se živili cikádami z Brood X. Ptáci patřili k 82 různým druhům, od drobných modrých komárů (Polioptila caerulea) vážící asi sedm gramů až jedenáct kilogramů trubačské labutě (Cygnus buccinator). Taková synchronní reakce ptáků se vysvětluje tím, že cikády jsou výživnou a snadnou kořistí a když jsou chyceny, jen stěží odolávají. Navíc, v rozporu s předpokladem výzkumníků, se cikádami živili i malí hmyzožraví ptáci, pro které by se tato kořist zdála být příliš velká.
Vědci také provedli tříletý experiment, aby pochopili, jak masový výskyt cikád ovlivňuje zájem ptáků o další kořist – konkrétně o housenky požírající listy, které jsou jejich obvyklou potravou. V letech 2020, 2021 a 2022 autoři umístili housenky ze zelené plastelíny do dvou zalesněných oblastí v Marylandu a poté na nich zkontrolovali počet otisků ptačích zobáků. Zjistilo se, že týdenní počet útoků ptáků na falešné housenky v roce plodu X byl výrazně nižší než v letech 2020 a 2022, kdy nebylo pozorováno masové vzcházení cikád. Například v květnu 2021 (v měsíci, kdy se cikády začnou vynořovat), ptáci napadli méně než deset procent modelů týdně a v květnu 2020 a 2022 – asi třicet procent. Nízký zájem ptáků o housenky přetrvával až do začátku července 2021, kdy samci cikád postupně přestali zpívat a teprve v srpnu se vrátili k běžným ročním hodnotám, které vystoupaly nad 25 procent.
Navíc na začátku května a koncem června 2021, 2022 a 2023 autoři spočítali všechen listožravý hmyz na několika bílých dubech (Quercus alba) ve studijní oblasti. V květnu 2021 a 2022 bylo na těchto stromech pozorováno přibližně stejné množství takového hmyzu, ale v roce 2023 jich bylo mnohem méně. Navíc koncem června 2021 (tedy v roce hromadného vzcházení cikád z plůdku X) bylo na dubech dvakrát více listožravého hmyzu než ve dvou následujících letech. Housenky motýlů sekáčů Acronicta increta Nárůst počtu byl doprovázen změnami v demografické struktuře: v roce 2021 jich více než polovinu tvořili velcí jedinci třetího až pátého instaru, zatímco v roce 2022 to bylo 13 procent a v roce 2023 méně než jedno procento. V roce masového výskytu periodických cikád tak ptáci ve skutečnosti loví housenky méně často, což jim umožňuje dosáhnout vyšších početních stavů a častěji dorůst do významnějšího věku. Částečně je to způsobeno tím, že ptáci v takových letech přesouvají svá potravní místa na okraje lesů, kde jsou zvláště četné cikády, což hmyzu z centrálních částí lesních oblastí poskytuje dočasný klid.
V dalším kroku Weiss a jeho kolegové zhodnotili, jak taková ohniska housenek ovlivnila stromy, na jejichž listech se živí. Zjistili, že závažnost poškození listů u dubu bílého byla v roce 2021 výrazně vyšší ve srovnání s roky 2020 a 2022 (které se zase v tomto ukazateli navzájem nelišily). Podle autorů jde o první důkaz, že masový výskyt cikád může dramaticky změnit potravní chování ptáků na velké ploše (rozloha Brood X je asi 500000 XNUMX kilometrů čtverečních) a zanechat stromy s malou nebo žádnou ochranou před listím. – požírání hmyzu. Je vysoce pravděpodobné, že ekologické důsledky pravidelného vypouštění cikád tím nekončí – například je možné, že poškozené duby následně produkují méně žaludů. Můžeme tedy říci, že periodické cikády svým vzhledem dočasně narušují potravní sítě v lesích Severní Ameriky, přeměňují tok energie a ovlivňují několik trofických úrovní najednou.
Před několika lety zoologové zjistili, že pro japonské stonožky Parafontaria laminata armigera charakterizované životními cykly trvajícími osm let. Stejně jako periodické cikády tráví larvy těchto členovců většinu svého života pod zemí a po dovršení sedmi let vycházejí v podzimních měsících na povrch, aby se pářily. Následující léto kladou vajíčka a umírají. Někdy je na povrchu tolik stonožek současně, že zastaví pohyb vlaků.
