美国农业部农业研究服务处的一个小组最近回答了一个长期存在的问题，即每13或17年出现一次的周期性蝉:一旦周期性蝉出现，它们真的以植物为食吗?他们对蝉的肠道内容物进行了分析，在成熟的成年蝉身上发现了植物DNA，但在新出的成年蝉身上没有发现，这是一个强烈的迹象，表明成年蝉确实以植物为食，因为蝉的肠道里没有植物物质从它们的若虫阶段携带过来。这里展示的是一只17岁的蝉在马里兰州的菩提树叶子上，这是2021年孵化的。资料来源:Peggy Greb, USDA-ARS

　　X蝉窝肠道菌群分析tent发现了植物DNA，解决了长期以来的科学争论。

　　每隔一段时间，蝉就会出现在地面上，用它们的外骨骼覆盖地球，同时从日出到日落发出尖锐的啁啾声。虽然其他种类的蝉在我们附近出现得更频繁，但神奇蝉属的周期性蝉每13或17年就会出现一次。最近，西弗吉尼亚州阿巴拉契亚水果研究站的一个农业研究服务局(USDA-ARS)研究小组回答了一个与周期性蝉有关的长期农业问题。简单地说:一旦周期性蝉出现，它们真的以植物为食吗?

　　Magicicada对美国农业构成威胁，因为它们在树枝上产卵时会破坏果园树木。许多种植者和苗圃考虑到这一点，并避免在周期性蝉出现的年份种植新树，因为它们的卵会杀死幼树。

　　一个世纪的争论和最近的发现

　　美国科学院的研究人员通过回顾过去150年来蝉的生活史、生殖生物学和进化关系，研究了解决这一农业挑战的最佳方法。但许多人经常对成年人是否喂食或喂食多少持不同意见。这是因为蝉的针状口器不像咀嚼昆虫那样留下太多进食的证据，而且它们的消化道是出了名的难以解剖。美国农业部和农业研究所的研究人员在2021年马里兰州、弗吉尼亚州和西弗吉尼亚州的X窝出现期间，研究了成年雄性和雌性Magicicada，当时这种昆虫穿过苹果园、树木繁茂的公园和住宅物业。

　　这项研究结果发表在10月18日美国昆虫学会开放获取的《昆虫科学杂志》上，打破了关于成年蝉不进食的古老传说。科学家们在成年蝉的肠道中主要发现了木本植物、苹果或苹果树的DNA，并发现54%的蝉含有多种植物的DNA。

　　揭开蝉的饮食

　　虽然这有力地表明，成年魔蝉以植物汁液为食，但有必要表明，恢复的植物DNA不仅仅是若虫时期吃过的食物的剩菜。

　　“我们测试了一般的成虫，或者是还没有机会进食的全新的成年Magicicada，以检查任何剩余的植物DNA，”USDA-ARS研究小组组长James Hepler博士说，“我们在一般成虫的内脏中找不到任何植物DNA，所以我们可以合理地确定，在成年Magicicada体内发现的DNA是在成虫阶段被吃掉的，因为没有DNA从若虫阶段携带下来。”

　　蝉似乎有高度渗透性的外骨骼，允许大量的水分流失，使水分比许多其他昆虫更容易蒸发掉。此外，在成年Magicicada的肠道组织中存在产生必需氨基酸的内共生体，这意味着，尽管水分流失，但它们以植物为食，从而获得了一些营养。

　　展望未来

　　USDA-ARS将继续研究X型幼虫的生命周期，并解决与其地面寿命直接相关的农业挑战。还将进行更多的研究，以了解成年Magicicada对树木生理学的影响。

　　参考文献:成年蝉(半翅目:蝉科)会进食吗?James R Hepler, W Rodney Cooper, John P Cullum, Chris Dardick, Liam Dardick, Laura J Nixon, Derek J Pouchnik, Michael J Raupp, Paula Shrewsbury和Tracy C Leskey, 2023年10月18日，《昆虫科学杂志》。DOI: 10.1093 / jisesa / iead082