Se acerca un gran evento en el mundo de los insectos. A partir de abril o mayo, dependiendo de la latitud, una de las crías más grandes de cigarras de 17 años emergerá del subsuelo en una docena de estados, desde Nueva York al oeste hasta Illinois y al sur hasta el norte de Georgia. Este grupo se conoce como Brood X, como en el número romano para 10.
Durante unas cuatro semanas, las áreas boscosas y suburbanas sonarán con los silbidos y zumbidos de las llamadas de apareamiento de las cigarras. Después del apareamiento, cada hembra pondrá cientos de huevos en ramas de árboles del tamaño de un lápiz.
Entonces las cigarras adultas morirán. Una vez que los huevos eclosionan, nuevas ninfas de cigarra caen de los árboles y vuelven a enterrarse bajo tierra, comenzando el ciclo nuevamente.
Hay quizás de 3000 a 4000 especies de cigarras en todo el mundo, pero las cigarras periódicas de 13 y 17 años del este de los EE. UU. parecen ser únicas en la combinación de largos tiempos de desarrollo juvenil con emergencias masivas sincronizadas de adultos.
Estos eventos plantean muchas preguntas tanto para los entomólogos como para el público. ¿Qué hacen las cigarras bajo tierra durante 13 o 17 años? ¿Que comen? ¿Por qué sus ciclos de vida son tan largos? ¿Por qué están sincronizados? ¿Y el cambio climático está afectando a esta maravilla del mundo de los insectos?
Estudiamos cigarras periódicas para comprender preguntas sobre biodiversidad, biogeografía, comportamiento y ecología: la evolución, la historia natural y la distribución geográfica de la vida. Hemos aprendido muchas cosas sorprendentes sobre estos insectos: por ejemplo, pueden viajar en el tiempo cambiando sus ciclos de vida en incrementos de cuatro años. No es casualidad que el nombre científico de las cigarras periódicas de 13 y 17 años sea Magicicadaabreviado de «cigarra mágica».
Historia Natural
Como especie, las cigarras periódicas son más antiguas que los bosques que habitan. El análisis molecular ha demostrado que hace unos 4 millones de años, el antepasado del actual Magicicada especies divididas en dos linajes. Unos 1,5 millones de años después, uno de esos linajes se dividió nuevamente. Los tres linajes resultantes son la base de los modernos grupos periódicos de especies de cigarras, Decim, Cassini y Décula.
Los primeros colonos estadounidenses se encontraron por primera vez con cigarras periódicas en Massachusetts. La aparición repentina de tantos insectos les recordó las plagas bíblicas de langostas, que son un tipo de saltamontes. Así es como el nombre «langosta» se asoció incorrectamente con las cigarras en América del Norte.
Durante el siglo XIX, notables entomólogos como Benjamin Walsh, CV Riley y Charles Marlatt desarrollaron la asombrosa biología de las cigarras periódicas. Establecieron que, a diferencia de las langostas u otros saltamontes, las cigarras no mastican hojas, diezman cultivos ni vuelan en enjambres.
En cambio, estos insectos pasan la mayor parte de su vida fuera de la vista, creciendo bajo tierra y alimentándose de las raíces de las plantas a medida que pasan por cinco etapas juveniles. Sus apariciones sincronizadas son predecibles, ocurriendo en un horario de relojería de 17 años en el Norte y 13 años en el Sur y el Valle de Mississippi. Hay múltiples clases anuales regionales, conocidas como crías.
Seguridad en numeros
La característica clave de Magicicada biología es que estos insectos emergen en grandes cantidades. Esto aumenta sus posibilidades de cumplir su misión clave en la superficie: encontrar pareja.
Las emergencias densas también proporcionan lo que los científicos llaman una defensa de saciedad de los depredadores. Cualquier depredador que se alimente de cigarras, ya sea un zorro, una ardilla, un murciélago o un pájaro, se saciará mucho antes de consumir todos los insectos del área, dejando atrás a muchos sobrevivientes.
Si bien las cigarras periódicas salen en gran medida según lo programado cada 17 o 13 años, a menudo un pequeño grupo emerge cuatro años antes o después. Las cigarras emergentes tempranas pueden ser individuos de crecimiento más rápido que tuvieron acceso a abundante comida, y las rezagadas pueden ser individuos que subsistían con menos.
Si las condiciones de crecimiento cambian con el tiempo, es importante tener la capacidad de hacer que este tipo de ciclo de vida cambie y salga cuatro años antes en tiempos favorables o cuatro años tarde en tiempos más difíciles. Si una fase repentina de calor o frío hace que una gran cantidad de cigarras cometan un error único y salgan fuera de horario por cuatro años, los insectos pueden emerger en cantidades suficientes para saciar a los depredadores y cambiar a un nuevo horario.
Hora del censo para Brood X
Cuando los glaciares se retiraron de lo que ahora es EE. UU. hace unos 10 000 o 20 000 años, las cigarras periódicas llenaron los bosques orientales. El cambio temporal del ciclo de vida ha formado un mosaico complejo de crías.
Hoy en día hay 12 crías de cigarras periódicas de 17 años en los bosques caducifolios del noreste, donde los árboles dejan caer hojas en invierno. Estos grupos están numerados secuencialmente y encajan como un rompecabezas gigante. En el sureste y el valle de Mississippi hay tres crías de cigarras de 13 años.
Debido a que las cigarras periódicas son sensibles al clima, los patrones de sus crías y especies reflejan cambios climáticos. Por ejemplo, los datos genéticos y de otro tipo de nuestro trabajo indican que las especies de 13 años Magiacada neotredecim, que se encuentra en la parte superior del valle del Mississippi, se formó poco después de la última glaciación. A medida que el ambiente se calentó, las cigarras de 17 años en el área emergieron sucesivamente, generación tras generación, después de 13 años bajo tierra hasta que cambiaron permanentemente a un ciclo de 13 años.
Pero no está claro si las cigarras pueden continuar evolucionando tan rápido como los humanos alteran su entorno. Aunque las cigarras periódicas prefieren los bordes de los bosques y prosperan en las áreas suburbanas, no pueden sobrevivir a la deforestación ni reproducirse en áreas sin árboles.
De hecho, algunas crías ya se han extinguido. A fines del siglo XIX, una cría (XXI) desapareció del norte de Florida y Georgia. Otro (XI) se ha extinguido en el noreste de Connecticut desde alrededor de 1954, y un tercero (VII) en el norte del estado de Nueva York se ha reducido de ocho condados a uno desde que comenzó el mapeo a mediados del siglo XIX.
El cambio climático también podría tener efectos de largo alcance. A medida que el clima de EE. UU. se calienta, las temporadas de cultivo más largas pueden proporcionar un mayor suministro de alimentos. Esto eventualmente puede cambiar más cigarras de 17 años a cigarras de 13 años, al igual que el calentamiento pasado alteró Magiacada neotredecim. Las emergencias tempranas a gran escala ocurrieron en 2017 en Cincinnati y el área metropolitana de Baltimore-Washington, y en 1969, 2003 y 2020 en el área metropolitana de Chicago, presagios potenciales de este tipo de cambio.
Los investigadores necesitan información detallada de alta calidad para rastrear las distribuciones de cigarras a lo largo del tiempo.
Ayuda a contar las cigarras cerca de ti
Los científicos ciudadanos juegan un papel clave en este esfuerzo porque las poblaciones periódicas de cigarras son muy grandes y la aparición de adultos solo dura unas pocas semanas.
Los voluntarios que deseen ayudar a documentar el surgimiento de Brood X esta primavera pueden descargar la aplicación para teléfonos móviles Cicada Safari, brindar instantáneas y seguir nuestra investigación en tiempo real en línea en www.cicadas.uconn.edu. No se lo pierda: la próxima oportunidad no llegará hasta que surjan Broods XIII y XIX en 2024.
Este artículo se vuelve a publicar de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Puedes encontrar el articulo original aqui.
Juan Cooley es profesor asistente de ecología y biología evolutiva en la Universidad de Connecticut. Ha recibido financiación de la National Science Foundation y National Geographic. Chris Simón es profesor de ecología y biología evolutiva en la Universidad de Connecticut. Ella recibe fondos de la Fundación Nacional de Ciencias.