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Archivo de mayo 28th, 2020

La vocación matemática de las cigarras

Tras pasar 17 años bajo tierra, millones de cigarras emergieron en muchos lugares de los Estados Unidos en este mes de mayo. ¿ Cuáles son las causas de este fenómeno, que lleva a que las ninfas de cigarra permanezcan años enterradas, hasta que misteriosamente deciden salir convertidas en cigarras adultas al aire libre?

 

Pehr Kalm

 

Las cigarras que ahora están eclosionando en Estados Unidos son las Magicicada septendecium. El ciclo vital de esta cigarra es de 17 años, lo que es un número que sorprende por grande y por ser primo. ¿Por qué este ciclo vital tan extraño que la ha llevado a ser conocida como la langosta de los diecisiete años?

Una primera observación es la del naturalista sueco-finlandés Pehr Kalm, cuando visitó Pennsylvania y New Jersey en 1749, al observar a finales de mayo de ese año la aparición de las cigarras (con toda su potencia sonora). Kahn escribió en su informe:

“La opinión general es que esos insectos aparecen en una gran cantidad cada diecisiete años. Mientras tanto, a excepción de una ocasional que puede aparecer en el verano, permanecen bajo tierra. Hay evidencia considerable de que estos insectos aparecen cada diecisiete años en Pensilvania”.

Y añade:

“Aquí hay una especie de langostas que cada diecisiete años aparecen en números increíbles …. En el intervalo entre los años cuando son tan numerosas, sólo se ven o se escuchan algunos individuos en el bosque.”

 

Magicicada septendecim

Kalm nació en Suecia en 1716, aunque creció en Finlandia, entonces parte de Suecia. Estudió en la Universidad de Upsala y siguió los cursos de Carlos Linneo, el gran naturalista. Consiguió una plaza de profesor de Historia Natural en Turku (la antigua Abo). La Real Academia de las Ciencias de Suecia le eligió para hacer un viaje a Norteamérica con el fin de recoger información y especímenes de todas las semillas y nuevas plantas que pudieran revelarse útiles para la agricultura y la industria. Llegó a Pensilvania en 1748, y permaneció tres años allí, durante los que desempeñó una intensa actividad investigadora. Se isntaló en la comunidad sueco-finlandesa de Raccoon, en el sur de Nueva Jersey.

Sirvió también como pastor luterano, y contrajo matrimonio con la viuda del pastor anterior. Antes de volver a Suecia, visitó Canadá, y alcanzó todavía más fama por haber sido el primer europeo en describir las cataratas del Niágara. Sus trabajo lo recogió en el libro En Resa til Norra America. A su vuelta, es nombrado profesor de la rael Academia de Turku, considerada la primera universidad de Finlandia.

Este periodo de 17 años observado por Kalm, fue lo que llevó a Carlos Linneo a denominarlas como Cicada septendecim. Se han descrito otras cigarras con ciclos más cortos, como la Magicicada tredecim, también un número primo, 13. En los intervalos, las ninfas se pueden encontrar hasta tres e incluso nueve metros bajo tierra.

 

Magicicada tredecim

Las razones son ahora conocidas, y es porque este ciclo le permite protegerse de depredadores, que coordinarían su llegada con la de las cigarras para darse el gran festín. Si el depredador y la cigarra compartieran divisores en sus ciclos, ambos animales coincidirían de manera regular.

Imaginemos por ejemplo que el depredador tuviera un ciclo de dos años; coincidirían cada 34 años, y el cálculo no es más que el del mínimo común múltiplo. Si los estudiantes se preguntan sobre la utilidad de estos cálculos, ya ven que para las cigarras es pura supervivencia, y no cabe duda de que esta es una buena razón para saber matemáticas.

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Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, Real Academia Galega de Ciencias).

 

 

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