שני נחילי ציקדות, הכוללים טריליוני פרטים, מגיחים במקביל בארה"ב. נחילי הציקדות מגיחים מהאדמה במחזורים קבועים, שנמשכים 13 או 17 שנים. הפעם האחרונה שבה שני נחילים אלו הגיחו יחד הייתה לפני 221 שנים. איך הנחילים מתזמנים את הגחתם, ולמה הם עושים זאת?

בדברי הימים של האנטומולוגיה (מדע העוסק בחקר החרקים), מעט יצורים מציתים את הדמיון כמו הציקדות. עם סימפוניית הצלילים וההופעה המסתורית שלהם, פלאים מכונפים אלו סיקרנו מדענים ומספרי סיפורים כאחד במשך מאות שנים. מה שמייחד מינים מסוימים של ציקדות, מינים מהסוג Magicicada (ציקדות מחזוריות) אשר חיים בצפון אמריקה, הוא היכולת המדהימה שלהם לסנכרן את הגחתם כל 17 או 13 שנים – תופעה שהמדע טרם הצליח להסביר במלואה.

הציקדות המחזוריות מבלות את רוב חייהן הארוכים כנימפות (השלב הצעיר בגלגול של החרק), החיות מתחת לפני האדמה וניזונות מנוזל של שורשי עצים. פעם ב-17 או 13 שנים, לקראת האביב, הן מגיחות מתחת לאדמה, מתנשלות והופכות לציקדות בוגרות, שחיות שבועות ספורים.

השנה החגיגה כפולה: שני נחילים של ציקדות, האחד בעל מחזור של 13 שנים (Brood XIX) והשני בעל מחזור של 17 שנים (Brood XIII), יגיחו בעת ובעונה אחת וייפגשו במרכז אילינוי, שם אזורי התפוצה שלהם חופפים. ההגחה המשותפת הבאה של נחילים אלו תתרחש רק בעוד 221 שנים [1]. מוזמנים לעקוב אחר האירוע באפליקציה הזו.

יש אנשים אשר נוסעים במיוחד למקומות שבהם צפויות הציקדות להגיח, כדי לצפות בתופעה הנדירה. לעומת זאת, אחרים מחפשים דרכים להימלט מהפלישה ומן הרעש המלווה אותה, מכיוון שהציקדות הבוגרות הן יצורים רועשים למדי. הזכרים מפיקים את צליל הנקישה הייחודי שלהם על ידי רטט של איבר ליד בסיס כנפיהם, אשר נקרא קרום התוף. הנקבות מפיקות צליל דומה, אך שקט יותר, בכנפיהן.
מוזמנים להקשיב לרעש בסרטון הזה:

אומנם הציקדות עלולות להזיק לעצים צעירים, מכיוון שהנקבות עושות חריצים קטנים בענפים כדי להטיל בהם את ביציהן, אך בסך הכול הן מועילות למערכת האקולוגית. הציקדות עצמן הן מקור מזון למגוון טורפים, ובמקרה זה – שפע רב של מזון. לעופות וליונקים קטנים תהיה חגיגה שתעודד רבייה ותשפר את השרידות של צאצאיהם. בנוסף, הנימפות מאווררות את האדמה כשהן עולות אל פני השטח, משפרות את חדירת המים לקרקע ומעודדות צמיחת שורשים. כשהן מתות וגופותיהן מתפרקות, הציקדות מוסיפות חומרי הזנה לאדמה.

הציקדות יודעות להגיח מהאדמה בדיוק במועד, ותזמון מדויק זה נחשב הכרחי להישרדותן: הן מסתמכות על שפע המשאבים הזמינים בתקופת הופעתו של שלב הבוגר, שמוכן להזדווגות ולהטלת ביצים, כדי למקסם את סיכויי ההישרדות והרבייה [2].

כיצד חרקים אלו, נטולי השעונים ולוחות השנה, מודדים זמן בדיוק שכזה? התשובה טמונה בביולוגיה שלהם. לציקדות יש שעון ביולוגי פנימי המותאם לסביבתן ומאפשר להן למדוד במדויק את חלוף הזמן.
איך המנגנון עובד? התזמון והסנכרון של הופעת הציקדות הם עדות לריקוד המורכב של הטבע. המנגנון הספציפי המאפשר לציקדות למדוד את הזמן אינו ידוע ברובו, אבל יש כמה השערות לגביו. ידוע שציקדות מודדות זמן על ידי ספירת השינויים העונתיים. לפי תאוריות מסוימות, ייתכן שהן נעזרות בשילוב של חיישני לחות וטמפרטורה. השינויים המחזוריים של טמפרטורת הקרקע הם מדד אפשרי לזמן החולף. זאת בנוסף לאיתותים פנימיים, אולי אף שינויים אפיגנטיים (שינויים בתפקוד הגנים שאינם כרוכים בשינויים רצף ה-DNA).

שלב הבוגר של הציקדות המחזוריות מופיע מסוף אפריל עד תחילת יוני. הבוגרים, שמשך חייהם 6-4 שבועות, מזדווגים על ענפי עצים, והנימפות בוקעות 8-6 שבועות לאחר הטלת הביצים. הן מתחפרות באדמה וניזונות מנוזל השורש של עץ מארח, וייתכן שהן סופרות שנים לפי פעילותו. סביר להניח שהן משתמשות באינדיקטור עונתי אמין, כגון איכות נוזל העֵצָה: העצה (Xylem) היא אחת משתי רקמות ההובלה בצמחים וסקולריים (בעלי צינורות הובלה), ותפקידה להוביל מים ומינרלים מן השורשים אל כל חלקי הצמח. ריכוז חומצת האמינו בנוזל העצה של עצים משתנה, והוא גבוה ביותר באביב [3].

למשכו של מחזור החיים, 13 או 17 שנים, יש בבירור בסיס גנטי, מכיוון שהנחילים בעלי משך החיים השונה חיים באותם תנאי סביבה ובאותו אזור גאוגרפי. ההבדל באורכו של מחזור החיים נובע מהבדלים בקצב ההתפתחות של הנימפות: הקצב מהיר יותר בנחיל שאורך מחזור החיים שלו קצר יותר. קצבי הגדילה השונים והזמן הנדרש כדי להגיע לגודל גוף מסוים (למשל משקל גוף קריטי), עשויים לקיים אינטראקציה עם מנגנון פנימי של ספירת שנים כדי לקבוע את עיתוי הופעה של השלב הבוגר [4].

אבל למה הציקדות מסנכרנות את הגחתן? זוהי אסטרטגיה אבולוציונית: ההגחה ההמונית גורמת לכך שהציקדות מציפות את השטח שבו מצויים הטורפים שלהן, וכך הן מבטיחות שמספיק פרטים ישרדו כדי להמשיך את קיומו של המין. אסטרטגיה זו היא דוגמה מצוינת לכושר ההמצאה וליכולת ההסתגלות של החיים עצמם. בנוסף, ייתכן כי תכונת הסנכרון קשורה להישרדותן של הציקדות בתקופות קור ממושכות לפני עשרות אלפי שנים [5].

ציקדות נוטות לצאת אל פני השטח כשטמפרטורת האדמה מגיעה ל–17 מעלות צלזיוס. התחממות כדור הארץ עלולה לשבש את תזמון ההגחה, לגרום להן להגיח מוקדם יותר, ואולי לפגוע בסנכרון ההגחה עם הזמן שבו שוררים התנאים המיטביים, דבר שעלול לסכן את המשך קיומן.

הציקדות המחזוריות, עם המקצבים העתיקים וההתנהגות המסתורית שלהן, מזכירות לנו את התעלומות הרבות שעדיין נותרו לא פתורות בעולמנו ובמדע.

עריכה: סמדר רבן

מקורות והרחבות

[1] הופעה כפולה של ציקדות באביב 2024

[2] איך ציקדות מתזמנות את ההופעה שלהן כל 13 או 17 שנה?

[3] מאמר על ההשפעה של שינויים עונתיים בעצים מארחים על ספירת זמן של ציקדות

[4] מאמר על גנטיקה והבדלים בין ציקדות של 13 שנים לעומת 17 שנים

[5] מאמר על אבולוציה של ציקדות מחזוריות