Siebzehnjahr-Zikade

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Siebzehnjahr-Zikade

Systematik
Klasse: Insekten (Insecta)
Unterklasse: Geflügelte Insekten (Pterygota)
Überordnung: Neuflügler (Neoptera)
Ordnung: Schnabelkerfe (Hemiptera)
Unterordnung: Rundkopfzikaden (Cicadomorpha)
Überfamilie: Cicadoidea
Familie: Singzikaden (Cicadidae)
Unterfamilie: Tibicininae
Tribus: Tibicinini
Gattung: Periodische Zikaden (Magicicada)
Art: Siebzehnjahr-Zikade
Wissenschaftlicher Name
Magicicada septendecim
Linnaeus, 1758

IUCN-Status
Near Threatened (NT)

Die Siebzehnjahr-Zikade (Magicicada septendecim) zählt innerhalb der Familie der Singzikaden (Cicadidae) zur Gattung der Periodischen Zikaden (Magicicada). Im Englischen wird die Siebzehnjahr-Zikade decim periodical cicada oder seventeen year locust genannt. Die Art ist monotypisch, Unterarten sind demnach keine bekannt.

Inhaltsverzeichnis

Beschreibung

Aussehen und Maße

Die Siebzehnjahr-Zikade kann eine Körperlänge von etwa 20 bis 33 Millimeter erreichen. Die Körperfarbe der adulten Siebzehnjahr-Zikade weist meistens eine schwärzliche Färbung auf. Die seitlich hervorgewölbten Facettenaugen oder Komplexaugen zeigen eine rötliche bis orangefarbene Tönung. Ferner weisen die Beine ebenfalls eine rötliche bis orangefarbene Zeichnung auf. Des Weiteren verfügt die Siebzehnjahr-Zikade über drei Punktaugen, über sogenannte Ocelli, die sich im Dreieck angeordnet über der Stirn befinden. In Ruhe sind die Vorderflügel dachförmig über dem Hinterleib zusammengelegt. Die Aderung der Vorderflügel ist ist orangefarben getönt. Einige Adern sind an der Flügelspitze schwärzlich gefärbt. Das Weibchen weist in der Regel einen punktierten Hinterleib (Abdomen) mit einem langen Legebohrer auf. Der Hinterleib des Männchens ist stumpf abgerundet und zeigt eine helle bis orangefarbene Tönung. Die Hinterbeine sind zwar oft Sprungbeine, doch sind sie nicht so auffällig verdickt wie die der Schrecken, da die Siebzehnjahr-Zikade aus dem Hüftgelenk springt und die Sprungmuskeln im Hüftglied und in der Hinterbrust liegen. Die Schenkel der Vorderbeine bei der adulten Siebzehnjahr-Zikade sind im Gegensatz zu den normal gestalteten Mittelbeinen und Hinterbeinen deutlich verdickt und bedornt.

Von den ihnen ähnlichen Blattflöhen (Psylloidea) unterscheidet sich die Siebzehnjahr-Zikade leicht durch ihre kurzen, mit einer dünnen Endgeißel versehenen Fühler. Die geißellosen Fühler der altertümlichen Scheidenschnäbler (Coleorrhyncha) dagegen bestehen nur aus drei Gliedern von gleicher Dicke, die der Siebzehnjahr-Zikade besteht aus je zwei dicklichen Grundgliedern und einer fünfgliedrigen Fühlerborste. Markantes Merkmal ist der blasenartig vorgewölbte Kopfschild, der aus mehreren Querrillen und Falten besteht. Der Saugrüssel entspringt an der Unterkante des Gesichts und liegt in Ruhestellung an den Körper geklappt zwischen den Hüften. Charakteristisches Merkmal des Männchens ist das Sing-Organ.
Siebzehnjahr-Zikade
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Siebzehnjahr-Zikade
Dieses Organ läßt sich gut beobachten, wenn man einer gefangenen Siebzehnjahr-Zikade den Hinterleib ein wenig in die Höhe wippt und in die beiden Hohlräume schaut, die seitlich von den großen Schalldeckeln des Hinterleibes und unterwärts von den Trommelfelldeckeln (Tympanaldeckeln) der Hinterbrust verschlossen sind. Am Grunde sieht man eine gewölbte, durch parallele Rippen versteifte Platte, die sogenannte Schallplatte. Das Männchen, das so betrachtet wird, pflegt auch weiterhin in einzelnen Stößen zu schreien, und man erkennt dann, dass die Schallplatte jeweils durch rasches Einbauchen und Ausbauchen der Wölbung schwingt. Dabei entstehen in schneller Folge 120 bis 600 Knackgeräusche je Sekunde, sie klingen wie das Einbeulen und Ausbeulen eines gewölbten Blechdosendeckels. Die Schnelligkeit der Folge ergibt die Tonhöhe des Zikadenschreies, der dazu durch Heben und Senken des Hinterleibes moduliert wird. Die beiden Schallplatten werden durch das Schallmuskelpaar betätigt, das in der Mitte der Bauchseite entspringt und an den beiden Platten mit kurzen Sehnen ansetzt. Ein riesiger Luftsack, der im Hinterleib aller Organe gegen den Rücken drängt und an den Schallraum mit einer dünnen, schillernden Membran grenzt, trägt zweifellos zur Verstärkung des Schalls bei. Seitlich der Trommelfelle befinden sich jederseits die Gehörorgane.

Lebensweise

Nicht allein durch den Lärm macht sich die Siebzehnjahr-Zikade manchmal bei dem Menschen unbeliebt. Das Weibchen legt ihre Eier mit dem kräftigen Legebohrer tief in die verholzten, oberirdischen Pflanzenteile. Die ihnen entschlüpfenden Larven gehen alsbald in den Boden und besaugen hier die Wurzeln.
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Ihre Vorderbeine sind zu kräftigen Grabwerkzeugen umgebildet. Vor allem ihre Schenkel beteiligen sich an der Bildung der Grabschaufeln. Die Entwicklung der Zikade erstreckt sich meist über mehrere Jahre. So benötigt die amerikanische Siebzehnjahr-Zikade als Südform und als Südwestform dreizehn Jahre und als Nordform und als Nordostform siebzehn Jahre vom Ei bis zum Vollkerf (Imago). Nach dieser langen Schadzeit an den verschiedenen Kulturpflanzen nimmt der Vollkerf (Imago) in den vier bis sechs Wochen seines Daseins keine Nahrung mehr zu sich. Die Siebzehnjahr-Zikade produziert sehr große Gelege, da die Gelege überwiegend von Prädatoren gefressen werden. Die Logik ist, dass mit einer großen Population in einem relativ kleinen Bereich, auch wenn viele Individuen gefressen werden, die Reproduktion somit gesichert wird. Dieses Brutverhalten ist jedoch nur selten perfekt. Eine umherstreifende Gruppe von Zikaden wird sich in einem Jahr nicht mit dem entsprechenden Zyklus ihrer Brut verpaaren. Ein Umherstreifen von Zikaden ist am häufigsten in den Jahren unmittelbar vor und unmittelbar nach einem Jahr einer Brut zu beobachten.
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Dieses Phänomen kann aber auch in anderen Jahren auftreten, wobei es zu ein Paar Individuen oder von bis zu mehreren Tausend Individuen kommen kann. Das Singverhalten spielt ebenfalls eine zentrale Rolle während der Paarungszeit. Nur die Männchen können Gesänge produzieren. Diese Art von Lautäußerung wird auch als Stridulation bezeichnet. Das Singverhalten bezieht sich hauptsächlich auf die Paarung und wird in der Regel in großen Chören der Männchen vorgetragen, indem sie sich gegenseitig zum Singen anspornen. Die Weibchen werden von dem Gesang der Männchen angelockt. Befindet sich ein Weibchen unmittelbar in der Nähe eines Männchens, dann werden die Gesänge des Männchens lauter und intensiver. So können sich die Zikaden beider Geschlechter in großer Anzahl in den Bäumen einfinden. Da bekannterweise die Weibchen keine Gesänge vortragen können, antworten sie auf die Gesänge der Männchen mit schnalzenden Flügelschlägen. Die Männchen sind in der Lage den Flügelschlag sowohl zu hören als auch visuell wahrzunehmen. Zusammen bilden sie ein Duett aus dem Gesang des Männchens und den Flügelschlägen des Weibchens. Die Gesänge können je nach Art unterschiedlich sein, die wahrscheinlich die Differenzierung der Arten während der Paarungszeit ermöglichen. Der balzende Gesang der Männchen klingt etwa wie das Wort "Pharao".

Verbreitung

Die Siebzehnjahr-Zikade kommt nur in den Vereinigten Staaten von Amerika, östlich des Great Plains, vor. Die Great Plains umfassen etwa 1,3 Millionen Quadratkilometer Land in den zehn Bundesstaaten New Mexico, Texas, Oklahoma, Colorado, Kansas, Nebraska, Wyoming, Montana, South Dakota und North Dakota und erstrecken sich insgesamt etwa auf eine Breite von 500 Kilometer. Des Weiteren ist die Siebzehnjahr-Zikade in den östlichen, in den westlichen und vor allem in den nördlichen Teilen dieses Gebietes zu finden.
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In erster Linie trifft man die Siebzehnjahr-Zikade im nördlichen und im östlichen Mittleren Westen an. Die meiste Zeit ihres Lebens, dies sind immerhin 13 Jahre oder 17 Jahre, verbringt die Siebzehnjahr-Zikade als Larve unterirdisch bis zu 30 Zentimeter tief. Der Bereich, in dem sich die Larve aufhält, muß eine hohe Anzahl von Laubbäumen und eine hohe Anzahl unterschiedlicher Pflanzenarten aufweisen können, deren Wurzeln für die Ernährung der Larve lebensnotwendig sind. Des Weiteren spielen die Bäume eine wichtige Rolle für die Häutungen der Larven, für die Gesänge der Männchen und für die Eierlegeleistung der Weibchen.

Ernährung

Singzikaden sind generell Pflanzensaftsauger unterschiedlicher Pflanzenarten. Die Siebzehnjahr-Zikade gehört ebenfalls zu den Pflanzensaftsaugern, aber zu den Xylemsaugern. Xylemsauger trinken den aufsteigenden Saft der Pflanzen, während Phloemsauger den absteigenden Saft der Pflanzen aufnehmen. Die adulte Siebzehnjahr-Zikade sticht mit ihrem Saugrüssel das Pflanzengewebe oder die Leitungsbahnen verschiedener Gehölze und krautiger Pflanzen an und saugt so den Pflanzensaft auf. Der Xylemsaft setzt sich vorwiegend aus Wasser und Mineralsalzen zusammen, im Frühjahr werden aber auch aus dem Wurzelbereich Reservestoffe hinauftransportiert. Süßgräser und Sauergräser werden von der Siebzehnjahr-Zikade strikt gemieden. Die unterirdisch lebende Larve saugt vorwiegend den Pflanzensaft von Pflanzenwurzeln oder den Saft der Baumwurzeln.

Fortpflanzung

Der 17-Jahres-Lebenszyklus der Siebzehnjahr-Zikade ist von entscheidender Bedeutung für das reproduktive Verhalten. In der Regel bilden fast alle Arten der Gattung Periodische Zikaden (Magicicada) Gruppen und verbleiben auch in diesen Gruppen, die bekanntlich auch als kooperative Brüter eine reproduktive Arbeitsteilung führen.
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Im Falle der Siebzehnjahr-Zikade verbringt die Larve als Einzelbrut einmal alle 17 Jahre ihr Leben unterirdisch in einer Tiefe von etwa 30 Zentimetern. In einem Jahr, wenn eine bestimmte Brut die Geschlechtsreife erreicht hat und sich reproduziert, dann legen die Weibchen ihre Eier in die geritzten Zweige der Bäume ab. Die Larve schlüpft etwa im Sommer und gräbt sich bis zu 30 Zentimeter tief in die Erde ein. Dort beginnt ihre dreizehnjährige respektive ihre siebzehnjährige Larvalentwicklung. Die Siebzehnjahr-Zikade gehört zu den hemimetabolen Geflügelten Insekten. Als hemimetaboles Insekt durchläuft die Larve fünf durch Häutungen getrennte Larvenstadien. Dabei entwickeln sich die Flügel nur schrittweise außerhalb des Körpers. Deshalb werden die Insekten auch Exopterygota genannt. Das Jugendstadium ähnelt dann allmählich der adulten Siebzehnjahr-Zikade. Diese Art der Verwandlung wird als unvollkommene Metamorphose oder als Hemimetabolie bezeichnet. Im fünften Stadium ihrer Entwicklung erscheint die Larve im Frühling des dreizehnten Jahres respektive des siebzehnten Jahres an der Erdoberfläche. Dabei legt die Larve schlanke, zylindrische große Höhlen an, die einen Durchmesser von etwa 1 bis 1,5 Zentimeter aufweisen. Zwischen Mai und Juni verläßt die Larve den Boden und heftet sich an der Rinde eines Baumes. Dort häutet sie sich ein letztes Mal zum Vollinsekt. Die Larve benötigt etwa vier bis sechs Tage bis sie vollständig ausgefärbt und der Chitinpanzer vollkommen erhärtet ist. Die Larven einer Brut können in großer Zahl bis zu 370 Individuen pro Quadratmeter in einer Nacht schlüpfen.
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Der Schlupf der adulten Siebzehnjahr-Zikaden einer Population kann insgesamt etwa vier bis sechs Wochen dauern. Nachdem die Siebzehnjahr-Zikade die Entwicklung vollständig abgeschlossen hat, geht sie auf Partnersuche, um sich schließlich wieder fortzupflanzen. Die ausgewachsene Siebzehnjahr-Zikade lebt nur einige Wochen. Die Männchen bilden Gesangschöre, um paarungsbereite Weibchen anzulocken. Die Männchen wechseln zwischen Gesang und Flug bis sie sich mit einem Weibchen ihrer Spezies verpaaren. Nach der Paarung sterben die Männchen. Die Weibchen leben etwas länger, um ihre Eier abzulegen. Das Weibchen ritzt mit ihrem Legebohrer kleine Schlitze in die Zweige, in denen sie ihre Eier ablegt. Ein einziges Weibchen kann bis zu 500 Eier legen. Nach diesem Prozeß sinkt das Weibchen meistens auf den Boden und stirbt. Etwa sechs bis zehn Wochen nach der Eiablage ist die Embryonalentwicklung abgeschlossen und die ersten Larven schlüpfen, die eine Körperlänge von etwa 2,5 Millimeter aufweisen. Die Larven fallen auf den Boden und graben sich dann ein. Während des dreizehnjährigen respektive des siebzehnjährigen unterirdischen Lebenszyklus ernähren sich die Larven von den Säften der Baumwurzeln oder von den Pflanzenwurzeln.

Ökologie

Die Gesangschöre der männlichen Siebzehnjahr-Zikaden können bemerkenswert laut werden und sind somit ein Ärgernis für die Menschen. Die schiere Anzahl einer Brut oder mehrerer Bruten kann auch zu Problemen führen, indem die Zikaden in Autos oder vor die Windschutzscheibe der Autos flattern und die Fahrer erschrecken, was meistens zu Unfällen führen kann. Das gravierendste Problem in Bezug auf Zikaden sind die Schäden an den Bäumen. Wenn die weiblichen Zikaden die Zweige aufritzen und ihre Eier in die Zweige ablegen, was häufig zum Absterben der Zweige führt. Für ältere Bäume stellt dies kein Problem dar, aber für die kleinen und jüngeren Bäume kann das Einritzen der Rinde oder der Zweige großen Schaden verursachen.
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Daher ist es empfehlenswert, in den Bereichen, wo vermehrt die Zikaden ihre Eier ablegen, keine jungen Bäume zu pflanzen. Die Entwicklung der Siebzehnjahr-Zikade und der damit verbundene lange Lebenszyklus der Larven sowie ihre verwandten Arten ist ein reltaiv einmaliges und faszinierendes Phänomen, das Wissenschaftler immer wieder stark beeindruckt und das genau in 17 Jahren, also im Jahre 2021, erneut für Diskussionsstoff unter den Wissenschaftlern sorgen wird. Bis heute ist dieses Geheimnis der Zikaden noch nicht gelüftet.

Gefährdung und Schutz

In der Roten Liste der IUCN wird die Siebzehnjahr-Zikade als near threatened (gering gefährdet) geführt. Obwohl die Siebzehnjahr-Zikade häufig nicht als bedrohte Tierart erwähnt wird, so gibt es doch Dokumentationen über einzelne Individuen, die möglicherweise Schaden durch menschliche Einflüsse auf die Umelt erlitten haben. So traten im Jahre 1990 in der Nähe von Chicago viele Zikaden mit deformierten Flügeln auf. Der Einsatz von Chemikalien auf Wiesen und in Gärten war eine der möglichen Ursachen für die Missbildungen der Flügel bei den Zikaden.

Anhang

Siehe auch

Literatur und Quellen

  • Dr. Franz Bachmaier, Dr. Wolfgang Dierl, Dr. Eberhard Ernst, Prof. Dr. Bernhard Grzimek, Prof. Dr. Hubert Markl, Dr. Werner Rathmayer, Prof. Dr. Peter Rietschel, Prof. Dr. Friedrich Schaller, Dr. Richard Zur Strassen, Dr. Heinz Wundt, Dr. Dr. Fritz Zumpt: Grzimeks Tierleben. Enzyklopädie des Tierreichs. Insekten. Zweiter Band. Deutscher Taschenbuch Verlag GmbH & Co. KG, München, Oktober 1993 ISBN 3-423-05970-2
  • Kurt Günther, Hans-Joachim Hannemann, Fritz Hieke: Urania Tierreich, 6 Bde., Insekten . Deutsch Harri GmbH; Auflage: 5, 1990 ISBN 387144944X

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