¿Saben algunos insectos lo que son los números primos?

El pasado mes de mayo, en algunos estados del Midwest americano (Illinois, Iowa, Wisconsin, Indiana, Michigan), tuvo lugar un hecho que sólo sucede cada 221 años. El anterior fue en 1803, y el siguiente, no sé si llegaremos a verlo ;-), en 2245. Si te fijas, 221 es el resultado de multiplicar dos números primos: 13*17=221. Y todo tiene que ver con una "plaga" de una especie particular de insectos... ¿Midwest, plagas, insectos, números primos,...? Ya estoy escuchando a algunos del sector crítico: "Ángel, deja el gin-tonic...". Habrá que explicarlo...

Primero, los datos. Magicicada Septendecim es un cicádido (parecido a nuestras cigarras o chicharras) que vive en Estados Unidos, principalmente en los estados del centro y del este. Es curioso que, cuando Carlos Linneo estableció en el siglo XVIII su taxonomía de los seres vivos, ya se conocía la característica diferencial de esta especie de insecto: septendecim=17 años. Y es que el ciclo vital de esta especie son, precisamente, 17 años, de los cuales se pasa 16 años y 48 semanas en estado de larva bajo tierra y las últimas 4 semanas sale a la superficie, se transforma de larva en adulto, disfruta de su etapa de madurez, encuentra pareja, se reproduce y muere (o es fagocitada por alguno de los muchos depredadores que no dan abasto para comerse tanto bicho).

Porque estamos hablando de "trillions" de individuos (un "trillion" americano es un billón de los nuestros; poca broma). Con el añadido de que, como nuestras chicharras, los machos emiten un sonido agudo, de hasta 96 decibelios, lo que hace de estos períodos de "florecimiento" un espectáculo visual y auditivo. 

(Paréntesis: se calcula que, en el máximo, puede llegar a haber 1,4 millones de estos insectos por acre, o lo que viene a ser unos 346 millones de bichos por km2. Como el estado de Illinois tiene 150.000 km2, si la plaga cubriera todo ese estado, que no lo hace, pero que sumando la superficie de todas las zonas en los estados afectados bien pudiera llegar a esa superficie, serían 51,9 billones europeos de insectos)

Hay 14 "broods" identificados de la Magicicada Septendecim. Podemos traducir "brood" como "enjambre enorme" o "plaga". Además, también hay 3 "broods" de otra especie, Magicicada Tredecim, con un ciclo de 13 años. En este mapa puedes ver la próxima "aparición" de cada una de estas 17 "plagas":

Como ves, en 2024 han coincido la emergencia de la Brood XIII, de 17 años, con la Brood XIX, de 13 años. Y ha sido un fenómeno espectacular, bien aprovechado por los americanos, como siempre, para hacer merchandising de todo tipo:

Pero, lo que seguro que te has preguntado es: ¿cómo sabe la chicharra que han pasado 17 años desde su nacimiento? ¿y por qué precisamente 17 años? ¿o 13 en el caso de la otra especie? Está claro que tiene que ser una respuesta evolutiva relacionada con el entorno, y a tratar de entenderla se han dedicado numerosos estudios. A ver si soy capaz de explicar, de una manera sencilla, lo que dicen estos estudios.

Lo primero, aclarar que, cuando la larva está bajo tierra no está en estado de hibernación, sino perfectamente viva, en galerías excavadas y alimentándose de la savia que llega a las raíces de las plantas y de los árboles. Parece que ahí está la primera clave. Cuando llega la primavera, y en los árboles de hoja caduca empiezan a aparecer las primeras hojas de la nueva estación, se produce un cambio en la composición y/o flujo de la savia. Y las larvas serían capaces de detectarlo: "empieza un nuevo año". Hasta ahí bien, pero... ¿cómo van contando los años que pasan hasta saber que ya empieza el nº 17 y es el momento de salir? Ahí no hay tanto consenso entre los científicos. Pero, en general, se atribuye a un mecanismo adaptativo, fruto de la evolución. Y es donde aparecen los números primos...

De lo que se trata es de sobrevivir, como siempre en la evolución. De ahí que una primera estrategia sea salir todo el enjambre a la vez, billones de individuos, para que, aunque los depredadores se den un festín, haya más probabilidad de que un buen número de individuos lleguen a reproducirse y asegurar la nueva "hornada". Un dato curioso relacionado con esto es que, en los primeros días de la "emergencia" salen más machos que hembras; luego, la cosa se equilibra... de ahí que los depredadores se comen al principio más machos que hembras, después ya están ahítos, y se consigue el objetivo reproductivo. 

Lo segundo es tratar de que tu ciclo vital no coincida con el de tus depredadores, y eso se consigue llegando a un número de años que no sea múltiplo del de tus depredadores. 

Si tu depredador tiene un ciclo vital de 1 año, da igual el que tengas tú; cuando salgas, ahí va a estar. Pero si lo tiene de 2 años, y tú de 17, si coincides este año y sobrevives (como especie), ya no vas a coincidir con él hasta dentro de 34 años. Si lo tiene de 3 años, hasta dentro de 51 años, si de 4 años, no os volvéis a ver hasta dentro de 68 años, y así sucesivamente. Lo que aumenta significativamente las probabilidades de supervivencia de la especie.

Ahora bien, por qué la evolución de estos insectos ha llegado a dos grupos concretos, de 13 y 17 años de ciclo vital, y no al anterior número primo, el 11, o al siguiente, el 19, continua siendo un misterio sin resolver.

Mientras los científicos siguen investigando, podemos ir reservando hotel en Springfield (Ohio), de reciente actualidad en los medios, que se encuentra dentro de la zona de la previsible aparición del Brood XIV en mayo de 2025 (Sí, estas chicharras, como otros muchos insectos, también se pueden comer... ¡que no se entere Donald Trump!) Y a disfrutar del espectáculo. 

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Esta ilustración del Scientific American de mayo de 2021 describe muy bien el ciclo completo de la Magicicada Septendecim. Puedes leer el artículo completo ("Brood X Cicadas Are Emerging at Last")  aquí.

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