Cicaden

cicaden 01

Foto 1. Fossiel van een cicadevleugel, 49 miljoen jaar oud

Cicaden

Cicaden (Auchenorrhyncha) komen al miljoenen jaren voor en vormen een onderorde in de groep van de insecten. Ze vallen onder de halfvleugeligen of snavelinsecten (Hemiptera) zoals ook de meer bekendere Bladluizen en Wantsen. De indeling van de Cicaden is – net als bij andere insecten – onderhevig aan veranderingen. Een verouderde naam voor de groep is Cicadinea maar tegenwoordig worden ze met Auchenorrhyncha aangeduid.

Cicaden komen over de hele wereld voor met uitzondering van Antarctica, maar de verspreiding hangt af van familie en geslacht. Wereldwijd zijn circa 41.000 soorten beschreven. In Nederland komen circa 370 soorten voor maar er wordt verwacht dat er in de nabije toekomst meer soorten bij komen. De meest voorkomende en meest bekende Cicade in Nederland is de Schuimcicade (Philaenus spumarius) die schuimnesten maakt. Andere bekendere soorten zijn de Bloedcicade (Cercopis vulnerata) met zijn zwarte kleur en bloedrode vlekken, de Groene Cicade en de pas recent ontdekte Kraakcicade (Cicada orni) die nogal wat media-aandacht heeft gekregen.

cicaden 02

Foto 2. Parende Bloedcicaden (Cercopis vulnerata)

Kenmerken

Alle Cicaden zijn redelijk hetzelfde gebouwd maar er zijn uitzonderingen zoals de vooral in Azië voorkomende Helmcicaden met hun soms zeer bizarre uitsteeksels. De meeste soorten blijven klein (niet groter dan een centimeter) maar grotere (sub)tropische soorten kunnen zo’n vijf centimeter lang worden met een vleugelspanwijdte van bijna 20 centimeter. Cicaden zijn meestal groen of bruin van kleur maar er zijn ook soorten met felle kleuren.

Ze hebben een driehoekig lichaam waarvan het midden van het lijf vaak hoger is dan de rest. Hun lijf is in drie delen verdeeld, te weten de kop, het borststuk en het achterlijf. De kop heeft aan de voorzijde twee kleine antennen. De twee samengestelde ogen aan de zijkanten van de kop zijn goed zichtbaar en bovenop de kop zitten een drietal enkelvoudige oogjes (ocelli). Deze oogjes functioneren waarschijnlijk voor het reguleren van het dag- en nachtritme want ze kunnen alleen lichtveranderingen waarnemen. De kop wordt verder beschermd door het vergrote kopschild.

De monddelen zijn in feite een buisvormige zuigsnuit (Rostrum) en deze wordt onder het lichaam gehouden. In tegenstelling tot bij de Wantsen, kan deze zuigsnuit niet volledig naar voren worden gebogen.
cicaden 03

Tekening 1.
A = Kop
B = Thorax (borststuk)
C = Abdomen (achterlijf)

I = Voorvleugel
II = Achtervleugel

1 = Antennes
2 = Ogen
3 = Vertex (kopschild)
4 = Pronotum (halsschild)
5 = Tymbalen (voor geluidsproductie)
6 = Tergiet (bescherming bovenzijde) en Sterniet (bescherming onderzijde)
7 = Helmholtzresonator

Het borststuk wordt bedekt door het halsschild en heeft verder drie paar poten en twee paar vleugels. De drie paar poten zijn klein en worden gebruikt om mee te lopen. Het achterste paar poten is sterk gespierd en wordt gebruikt om mee te springen. Cicaden maken sprongen die - in verhouding tot hun lichaamslengte - enorm zijn. De pootjes zijn drieledig en het uiteinde draagt kleine klauwtjes.

Aan de bovenzijde van het borststuk zijn twee paar vleugels gehecht. De vleugels zijn relatief groot, duidelijk geaderd en worden in rust als een dakje boven het lichaam gevouwen. De voorvleugels (bovenvleugels) zijn verhard en beschermen onder andere de achtervleugels (ondervleugels). Deze achtervleugels zijn kleiner dan de voorvleugels, vaak doorzichtig en vliezig en worden gebruikt om mee te vliegen. Hoewel de meeste Cicaden kunnen vliegen hebben ze een onregelmatige vlucht en zijn ze er niet zo behendig in. Vaak worden de vleugels gebruikt in combinatie met een sprong om zo een grotere afstand te kunnen overbruggen. Sommige soorten hebben oogvlekken op de vleugels die tevoorschijn komen als de Cicade wegvliegt.

cicaden 04

Het achterlijf is gesegmenteerd en ieder segment wordt beschermd door bedekkende chitineplaten (tergieten en sternieten). Het achterlijf heeft verder nog twee kleine plaatjes die ‘tymbalen’ worden genoemd en die geluid produceren. Het achterlijf van het mannetje is vanaf de buikzijde stomp toelopend terwijl die bij het vrouwtje puntig is.

Cicaden zijn een van de weinige niet-zoogdieren die door zweten hun lichaam kunnen afkoelen. De zweetklieren liggen aan de bovenzijde van het lichaam en die verspreiden vocht over het hele lichaam. Door het verdampen van dit vocht, koelt de Cicade snel af. Het vocht dat ze uitscheiden wordt verkregen uit opgezogen plantensappen.

Een typisch kenmerk van de Cicaden is hun samenwerking (symbiose) met eencellige organismen. Deze organismen zijn nodig om het voedsel volledig te kunnen verteren. Een dergelijke relatie komt ook voor bij andere dieren maar Cicaden zijn een hooggespecialiseerde groep die soms tot zes verschillende gastorganismen bij zich dragen. Welke en hoeveel organismen verschilt per soort.

Voedsel

Alle Cicaden leven van plantensappen die ze opzuigen met hun zuig/steeksnuit. Sommige soorten hebben een specifieke waardplant, andere soorten leven op verwante plantensoorten.
Ze zijn daarom vaak aan een bepaald vegetatietype gebonden. Zowel de nimfen als de imago’s voeden zich met hun steeksnuit die helemaal is aangepast aan het opzuigen van sappen uit planten. Ze steken deze in het weefsel van de planten en door de druk in de plantenvaten worden de sappen zonder al te veel moeite in het lichaam van de Cicade geperst. De Cicaden nemen de voedingsstoffen uit het plantensap op maar scheidt de niet bruikbare suikers weer af. Deze afscheiding wordt ook wel honingdauw genoemd, net zoals bij de Plantenluizen. Andere soorten zetten de suikers om in een wasachtige stof die hun lichaam beschermt. Vooral de nimfen hebben een duidelijke wasachtige uitscheiding aan de bovenzijde.

cicaden 05

Foto 3. Rhododendroncicade (Graphocephala fennahi)

Voortplanting

Cicaden planten zich geslachtelijk voort maar enkele soorten vormen een uitzondering omdat bij hen de eitjes onbevrucht tot ontwikkeling komen. De mannetjes lokken de vrouwtjes met zoemende geluiden. Bij de paring zijn de achterlijven aan elkaar gehecht en staan de voorzijden uit elkaar. Na de paring legt het vrouwtje haar eitjes, die ze in een holte in haar achterlijf heeft ontwikkeld. Deze holte hebben de mannetjes ook maar wordt daar gebruikt voor het produceren van geluid. Het aantal eitjes verschilt per soort maar zit ergens tussen enkele tientallen tot enkele honderden. De eitjes worden afgezet op plantendelen via de legbuis van het vrouwtje. Soms maken de vrouwtjes zelf spleten in houtachtige planten en leggen daar hun eitjes in. Na enkele weken komen de eitjes uit en komen de nimfen (onvolwassen insecten) tevoorschijn.

Cicaden hebben een onvolledige gedaanteverwisseling en dat wil zeggen dat de nimf die uit het eitje kruipt al direct de vorm en kenmerken heeft van het imago (volwassen insect) alleen kleiner en nog niet volledig ontwikkeld. Bij de nimf is geen geslachtsonderscheid te maken. Het geslacht staat echter al wel vast: dat is al bepaald als het insect nog in het eitje zit. De nimf is slechts enkele millimeters lang en groeit in verschillende stadia, meestal vijf tot zeven. Elk stadium wordt afgesloten met een vervelling waarna de nimf weer een stukje groter is. De nimfen hebben vaak een andere kleur dan de volwassen exemplaren, zijn nog niet geslachtsrijp en hebben nog geen vleugels. De vleugels zijn slechts stompjes die pas na de laatste vervelling tot vleugels gevormd zijn. De nimfen zijn niet erg mobiel en blijven vaak op dezelfde plant. Nimfen van veel grote(re) Cicaden laten zich – nadat ze uit het eitje zijn gekropen – op de grond vallen en graven zich in de bodem in. Deze nimfen leven ondergronds en kunnen daar jarenlang verblijven, variërend van twee tot acht jaar. Ze zitten vaak decimeters diep onder de grond en leven in een gangenstelsel waar ze de plantensappen uit de wortels zuigen.

cicaden 07

Foto 4. De nimf van de Eurymela fenestrata wordt beschermd door mieren

Van de nimfen die op planten leven, worden sommige beschermd door mieren. De mieren zijn gek op de honingdauw die de nimfen afscheiden. Ze blijven in de buurt en als de nimf een druppel honingdauw afscheidt, wordt deze opgenomen door de mieren.

Ondergrondse nimfen graven zich een weg naar boven zodra het tijd is voor de laatste vervelling. Als de nimf voor het laatst vervelt en het huidje heeft verlaten is de Cicade zeer kwetsbaar. Het lichaam van het imago is nog zacht en wit van kleur en de vleugels zijn nog helemaal verfrommeld. Na enkele uren is het lijfje echter uitgehard en uitgekleurd, zijn de vleugels opgepompt, de pootjes volledig ontwikkeld en kan de laatste fase van zijn leven ingaan. In deze fase vervellen de insecten niet meer. Volwassen Cicaden leven doorgaans enkele weken en sterven nadat ze zich hebben voortgeplant en de eieren zijn afgezet.

cicaden 07

Foto 5. Schuimcicade-larve (Philaenus spumarius) naast zijn schuimnest

‘Koekoekspuug’

Hoewel de meeste mensen niet bekend zijn met de Cicaden zelf, zijn ze het vaak wel met het verschijnsel dat ‘koekoekspuug’ wordt genoemd. Dit is het schuimnest van de nimf en bestaat uit een fluimachtig goedje. De nimf zuigt plantensappen op en een groot deel verlaat onverteerd het darmkanaal. Dat sap komt uit de anus en vermengt zich met een wasachtige vloeistof uit de klieren aan de onderzijde van het achterlijf. Met een speciale adembuis blaast de nimf lucht in dat mengsel en ontstaan er schuimbelletjes. Doordat de nimf ondersteboven aan de plant hangt, zakt het schuim vanzelf over hem heen. Als een klodder erg groot is zitten er vaak meerdere bellenblazers in een klodder. Er zitten onder andere was-oplossende stoffen in het schuim en een biologisch zeep dat bescherming biedt tegen vijanden, bacteriën en weersomstandigheden. Aangezien de nimf erg gevoelig is voor uitdrogen is dit schuimnest van levensbelang en bij verjaging maken ze dan ook snel weer een nieuw schuimnest. De naam ‘koekoekspuug’ is te danken aan vroegere tijden, toen men dacht dat de Koekoek (een vogelsoort) op de bloemen spuugde maar dat is inmiddels achterhaald. Daarnaast is een schuimnest ook vaak te vinden op Koekoeksbloemen (een van de favorieten van de Schuimcicaden) wat ook weer bijdraagt aan de naam.

cicaden 08

Foto 6. Een periodieke cicade met zijn typerende rode ogen

Periodieke Cicaden

De meeste (kleinere) Cicadensoorten komen ieder jaar voor en kennen meerdere generaties per jaar. Er zijn ook soorten die als nimf jarenlang onder de grond leven voordat ze volledig ontwikkeld zijn en bovengronds hun volwassen leven voortzetten. Toch komen deze soorten ook ieder jaar bovengronds voor omdat er verschillende ontwikkelingsstadia door elkaar leven en er dus elk jaar wel nimfen toe zijn aan de laatste vervelling. Er zijn echter ook Cicadensoorten die een erg lange ontwikkelingsduur kennen van óf dertien óf zelfs zeventien jaar. Dit zijn soorten die horen tot het geslacht Magicicada en deze komen uitsluitend voor in Noord-Amerika. Ze leven jarenlang als nimf onder de grond, waar ze zich na het uitkomen uit het eitje hebben ingegraven. Eens in de 13 of 17 jaar komen de nimfen in grote getale uit de grond gekropen (tot wel een miljoen exemplaren per vierkante kilometer) en vervellen voor het laatst om zich te richten op hun taak bovengronds: de voortplanting. Na twee tot vier

weken zit die taak er op en sterven ze massaal en verdwijnen ogenschijnlijk… tot na 13 of 17 jaar een nieuwe generatie bovengronds komt en zich weer massaal voortplant en weer massaal sterft. Daaraan hebben ze de naam ‘Periodieke Cicade’ te danken. Omdat deze Cicaden tot zeventien jaar oud kunnen worden, zijn ze – op de Termietenkoninginnen na – de langst levende insecten.

Uitgebreid onderzoek van de Universiteit van Connecticut naar dit merkwaardige gedrag liet een aantal interessante zaken zien. Een van de vragen was hoe de diertjes in het donker onder de grond konden weten wanneer het hun tijd was om bovengronds te komen. Onderzoek naar de bomen waar de Cicaden hun eitjes leggen gaf een verklaring. De onderzoekers lieten deze bomen in een laboratorium zeventien keer bloeien in zestien jaar tijd. De Cicaden kwamen daar een jaar eerder boven de grond. Ze houden dus het bloeien van de bomen nauwlettend in de gaten.

Voor de vraag waarom deze Cicaden dit periodieke gedrag vertonen zijn verschillende verklaringen. Een eerste verklaring is het verzadigingsmechanisme: wanneer alle leden van een familie tegelijkertijd tevoorschijn komen, kunnen roofdieren nog zo hun best doen maar ze kunnen nooit àlle Cicaden opeten. Een andere verklaring komt uit Japan: zij denken dat de IJstijd er iets mee te maken heeft. Tijdens de IJstijd was het te koud om elk jaar boven de grond te komen dus hebben ze zich geëvolueerd tot een lang leven onder de grond. Als ze dan allemaal in een keer naar boven komen, is de kans op het slagen van de voortplanting het grootst.

De vraag blijft dan wel waarom ze de priemgetallen dertien en zeventien hebben ‘uitgekozen’. De Universiteit van Connecticut denkt ook daar een verklaring voor te hebben. Zij denken dat door de wiskundige eigenschappen van priemgetallen het voor Cicaden-jagers moeilijk is om de Cicaden te vangen precies als ze boven de grond komen. De dieren die van Cicaden leven zullen zich ook veelvuldig verschuilen onder de grond omdat de Cicadennimfen zich daar bevinden. Wanneer de jagers zes jaar onder de grond blijven en de Cicaden niet dertien maar twaalf jaar, zullen de jagers elke keer gelijk met de Cicaden tevoorschijn komen. Komen de Cicaden echter niet na twaalf maar na dertien jaar boven de grond, dan zitten de jagers nog ondergronds. Dat geldt ook voor jagers die twee, drie of vier jaar onder de grond blijven.

De Arkansas State University koppelt nog een tweede voordeel aan het gebruik van het priemgetal. Wanneer een zeventienjarige soort zou paren met een dertienjarige soort, wordt het periodieke proces verstoord. Een priemgetal minimaliseert de kans dat twee soorten met een verschillende periode elkaar ontmoeten.

cicaden 09

Foto 7. Schuimcicade (Philaenus spumarius)

Communicatie

Cicaden staan bekend om hun ‘zingen’. Hun geluid lijkt op zoemen of fluiten. Kleine soorten produceren meestal ultrasone geluiden die wij niet of nauwelijks kunnen horen. De grotere exemplaren uit de (sub)tropische streken produceren harde, doordringende geluiden.

Aan weerszijden van het lichaam, vlak achter het borststuk bij het eerste achterlijfsegment, zitten twee kleine plaatjes (tymbalen) die aan de binnenzijde verharde en gewelfde trilplaatjes hebben. Een sterke en relatief grote spier buigt deze naar binnen, wat een luide klik veroorzaakt. Deze klik wordt versterkt door een met lucht gevulde holte die het grootste deel van het achterlijf van het mannetje vormt. Dit versterkte geluid laat een dun maar sterk orgaan resoneren; het trommelorgaan (Tympanum). Hierdoor wordt het geluid nogmaals versterkt wat de zeer luide zang verklaart. De Cicade kan zelf geluid waarnemen door kleine gehoororgaantjes.

cicaden 10

Tekening 3.
1 = Tymbaal (kleine plaat)
2 = Trilplaatjes
3 = Spier
4 = Met lucht gevulde holte
5 = Gehoororganen
6 = Tympanum (trommelvlies)

Alleen de mannetjes kunnen zingen, de vrouwtjes kunnen slechts klikgeluiden maken door met hun vleugels te klapperen. Er zijn enkele uitzonderingen waarbij de vrouwtjes ook kunnen zingen maar die klinken zo zacht dat ze voor het menselijk oor nauwelijks waarneembaar zijn. De mannetjes daarentegen kunnen soms zoveel lawaai maken dat het bij de mens kan leiden tot schade aan het trommelvlies of zelfs tot doofheid. Elke Cicadensoort heeft een soortspecifieke zang: per soort is het ritme en de toonhoogte anders om verwarring bij de vrouwtjes te voorkomen.

cicaden 11

Foto 8. Een gekko met een buitgemaakte cicade

Vijanden

Cicaden worden door allerlei insectenetende dieren gegeten. Denk aan onder andere kleine zoogdieren, vogels, reptielen en amfibieën, maar ook spinnen, wantsen en sluipwespen vallen daaronder. De Sluipwespen parasiteren op zowel de eieren, de nimfen als op de volwassen Cicaden. Daarnaast hebben Cicaden last van ziekteverwekkers en parasieten.

cicaden 12

Foto 9. Deze cicade lijkt op een doorn van een plant

Verdediging

Cicaden hebben goede schutkleuren waardoor ze weinig opvallen. Ze passen zich aan de kleuren van de planten en bomen waarop ze leven aan. Veel soorten zijn dan ook groen-, geel- of bruinachtig van kleur. Sommige soorten zijn juist opvallend en mooi getekend en dat is vaak een afschrikmiddel voor de vijand. Bij verstoring of bedreiging kunnen ze ook zeer snel wegspringen en/of wegvliegen. Sommige soorten tonen allerlei vormen van mimicry, wat zoveel wil zeggen als een duidelijke gelijkenis met iets anders om de vijand op een dwaalspoor te brengen. Denk dan aan een gelijkenis met doornen, stekels en/of knoppen van de planten waarop ze leven.

cicaden 13

Foto 10. Een uitsluipende cicade

Nawoord

Cicaden zijn over het algemeen niet heel bekend bij de meeste mensen. In sommige landen geldt de insectensoort als een delicatesse en in Amerika wordt hij als hondensnoepje aangeboden. In Nederland kennen we hem eigenlijk vooral van het ‘koekoekspuug’ op diverse wilde planten. Cicaden zijn niet gevaarlijk: ze kunnen niet bijten of steken en zijn niet giftig. Ze zijn verder weinig schadelijk omdat ze in de vrije natuur in gezonde verhoudingen voorkomen. Alleen in de landbouw kunnen ze voor problemen zorgen door de producten aan te tasten en daar worden ze soms als een plaag gezien.

In Nederland zijn er door het geringe aantal waarnemingen te weinig gegevens voorhanden om iets te kunnen zeggen over voor- of achteruitgang van de diverse soorten. Wel is bekend dat er na 1980 circa 20 nieuwe soorten te melden zijn, vermoedelijk door klimaatverandering maar deels ook door meeliften met de plantenhandel. De Rododendroncicade is daar een voorbeeld van en is vanaf 1983 in Nederland waargenomen en heeft zich enorm uitgebreid. Ook is bekend dat er de laatste 40 jaar nauwelijks meer meldingen zijn van een aantal moerassoorten maar harde feiten zijn er niet.

cicaden 14

Foto 11. Kraakcicade (Cicada orni)

In de zomer van 2010 was er groot nieuws omdat een nieuwe Cicadesoort ontdekt was: vlakbij de Hermitage in Amsterdam werd de Cicada orni gehoord. Later werden er nog meer mannetjes via hun zang waargenomen en werd aangenomen dat er ook vrouwtjes aanwezig waren. Deze laatste zijn moeilijker te vinden omdat ze geen geluid produceren en deze kleine soort prima schutkleuren heeft. De Cicada orni had geen Nederlandse naam en er werd voorgesteld om hem ‘Kraakcicade’ te noemen vanwege het krakende geluid dat het diertje voortbrengt.

Onderzoek toonde aan dat deze exotische Cicade in 2008 als nimf is ingevoerd via de kluiten van aangekochte Iepen uit Zuid Frankrijk. Deze Iepen zijn geplant naast de Hermitage aan de Nieuwe Keizersgracht. In 2010 waren de nimfen toe aan hun laatste stadium en kwamen tevoorschijn. Later kwamen meldingen binnen uit andere plaatsen in het land en bleek ook dat ze zeer waarschijnlijk al eerder in Nederland waren aangetroffen. Het Nederlandse klimaat is weliswaar niet optimaal voor deze Cicaden maar de temperatuur in de stad is vaak een paar graden hoger dan op het platteland en het is niet ondenkbaar dat ze zich kunnen voortplanten.

cicaden 15

Foto 12. De camouflage van de Kraakcicade (Cicada orni)

Ongewild werd later in datzelfde jaar dit insect weer een krantenkop vanwege een onderzoek dat Minister Bleeker (staatssecretaris van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie) had gedaan naar de effecten van de vestiging van Kraakcicaden in Nederland. Het platform Stop Invasieve Exoten wilde de uitslag van het onderzoek maar de minister weigerde dat vrij te geven omdat het om een ‘persoonlijke beleidsopvatting’ ging. Enige details zijn later alsnog vrijgegeven. Zo houdt een min of meer onzichtbaar insect de gemoederen aardig bezig.