Grandes Enigmas de la Ciencia II: Las Cigarras Periódicas y los Números Primos.

Las cigarras son unos insectos fascinantes por varias razones, pero si algo las caracteriza en particular son sus extraños ciclos biológicos.

Los insectos no son animales, por lo general muy longevos. Algunos coloniales como las termitas o las hormigas, si que se han registrado que pueden llegar a vivir, en el caso de sus reinas, hasta 20 años. Sin embargo, siempre pasan sus períodos juveniles o de ninfa rápidamente.

Algunas cigarras, por el contrario, presentan períodos de ninfa extraordinariamente largos y siempre alcanzan la madurez en ciclos que duran un número primo de años. ¿Curioso verdad?

Tito Eliatron Dixit: Números primos y decimales de π

Ciclo de vida de Magicicada septendecim y Magicicada tredecim.

No todas las cigarras emergen en números primos, pero estas dos especies de cigarra tienen ciclos de vida similares que cumplen esta regla.

Magicicada – WikipediaTodo podría comenzar cuando la hembra fecundada, pone sus huevos sobre hojas de un árbol. Cuando los huevos eclosionan, las larvas caen al suelo y se entierran. Estas larvas comienzan a alimentarse de la savia que le llega por las raíces y se transforman en ninfas. Las ninfas, permanecerán bajo tierra 17 años en el caso de M. septendecim y 13 años en el caso de M. tredecim. Cumplido este tiempo, saldrán a la superficie y puparán. Una vez completada la metamorfosis, se podrá avistar una plaga de individuos adultos volando. Se aparearán y cerrarán el ciclo.

“Una vez que emergen del suelo, cambian de piel y adquieren la forma adulta con la que vivirán tres o cuatro semanas. En ese tiempo, los machos vuelan haciendo sus sonidos a los que las hembras responden. Cuando se aparean, la hembra deja los huevos y muere y el macho trata de repetir la operación tantas veces como puede” John Cooley, profesor y experto de la Universidad de Connecticut.

Posible Ventaja Adaptativa.

Algunos ecólogos consideran que la ventaja adaptativa que puede tener este particular ciclo de vida, es restringir ser el alimento de un depredador concreto.

Si tu ciclo de vida dura 13 o 17 años, tu depredador no puede alimentarse específica y exclusivamente de ti, ya que estaría esa cantidad de tiempo sin comer. Por ello, aunque las cigarras son depredadas, no tendrán un depredador específico yendo solo a por ellas, si no que atacará también otros insectos compensando la pérdida de adultos reproductores.

Por otro lado, forman unas plagas repentinas y puntuales, que alcanzan hasta los 45000-60000 individuos por hectárea, lo que conlleva millones de organismos sobrevolando la zona. Esta cantidad masiva de insectos, hace que, aunque algunos sean comidos, muchos lograrán aparearse y muchas hembras conseguirán poner huevos.

Mucho Ruido en un Día de Verano.

Se reconocen los años de plagas de cigarra en Norteamérica, porque se escuchan en los bosques una gran cantidad de machos cantando. Sólo harían este particular ruido los machos, con intención de atraer a las hembras.

La probabilidad de que nazcan machos y hembras, se ha calculado que es aproximadamente del 50%. Aunque parezca increíble, cuando tienes cerca una de estas plagas, solo escucharíamos a la mitad de la población de cigarras.

El ruido podría alcanzar los 107 decibelios, que está muy cerca del valor de 130 decibelios que resulta dañino para el oído humano. Otro dato sorprendente de estos seres.

Cicada orni, una de las cigarras que podemos encontrar en España. Abajo puedes escuchar un audio del canto del macho. En este caso, su ciclo es de 4 años, número par y no primo.

El Ciclo de los Números Primos.

Estos ciclos escalonados en número primo, no dejan de sorprender a los científicos. A día de hoy no se conoce una explicación clara al respecto y por eso aun es un enigma para la ciencia. Sin embargo, se han hallado algunos datos sobre el comportamiento de estos curiosos insectos.

El entomólogo estadounidense Charles Lee Remington, ha estudiado durante años los ciclos de vida de estos insectos. Ha observado, que algunas ninfas maduran antes que otras, pero que permanecen de alguna manera aletargadas, “esperando” hasta que maduren las demás y poder salir en oleada masiva.Cigarras periodicas

Parece que en cierta manera forman unas comunidades sincronizadas, ya que esto les confiere esa ventaja adaptativa de protección frente a los depredadores y mayor probabilidad de encontrar pareja reproductora rápido.

Por otro lado, cambiando el número de años de ciclo, se aseguran no coincidir con oleadas de cigarras de otra especie. Esto lleva a pensar que, al hacerlo en números primos, quizás la probabilidad de coincidencia sea mucho menor que si fuera en números no primos. ¿Qué opinas?

La Jugada Maestra.

Se desconoce a ciencia cierta cómo pueden calcular cuando emerger, pero si parece haber, con todo lo que ya sabemos, una ventaja de que estos insectos tan matemáticos utilicen la jugada maestra de los números primos.

Cierro esta entrada, agradeciendo a Manuel Tirado por la idea de escribir sobre ello. Brillante Manu, gracias. Ha sido muy interesante ojear a estas cigarras más de cerca. Y además, os dejo un documental muy cortito, de unos 7 minutos sobre estos fascinantes insectos. ¡Disfrutadlo!

 

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