¡Las cigarras están aquí! ¿Por qué los investigadores estadounidenses acuden en masa para estudiarlo?

El surgimiento está en marcha. cigarra periódica (mágica) saliendo de la tierra en grandes cantidades -quizás billones- a lo largo de vastas franjas del sureste y oeste de Estados Unidos. Los investigadores, muchos de los cuales suelen estudiar otros insectos, lo dejan todo para correr hacia los sitios donde han aparecido, ansiosos por recolectar muestras y monitorear el paisaje ambiental.

“Hay muchas cosas que no sabemos” acerca de estos insectos, que pasan la mayor parte de sus vidas a unos 60 centímetros bajo tierra “en un pequeño agujero de barro en la tierra”, dice Martha Weiss, entomóloga de la Universidad de Georgetown en Washington, D.C.

La aparición de este año también aumenta las expectativas de los investigadores. Dos crías específicas (grupos de múltiples especies de cigarras con el mismo ciclo de vida que aparecen en la superficie el mismo año) coincidirán por primera vez en 221 años. Esto significa que la última vez que vieron la luz juntos fue cuando Estados Unidos estaba bajo el liderazgo de su tercer presidente, Thomas Jefferson. La cría 19, también conocida como la cría mayor del sur, emergió en las últimas semanas después de 13 años bajo tierra, y la cría 13, al norte, acaba de comenzar a emerger después de 17 años.

Áreas separadas

Geográficamente, las dos generaciones no se superponen mucho, aunque están “bastante juntas” en el centro de Illinois, cerca de la ciudad de Springfield, dice Chris Simon, biólogo evolutivo y entomólogo de la Universidad de Connecticut en Storrs. La cría XIX se extiende sobre el área más grande de cualquier cría de cigarras conocida, desde Maryland hasta Georgia en el sureste y desde Iowa hasta Oklahoma en el Medio Oeste. Mientras tanto, Brood XIII cubre el norte de Illinois, incluida Chicago.

Pero existe una zona de contacto potencial y algunos científicos están acudiendo en masa a ella. Katie Dana, entomóloga del Illinois Natural History Survey de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, espera investigar cómo interactúan las dos crías y en qué se diferencian sus cantos de apareamiento. El tono de estas canciones suele ser una forma de distinguir entre múltiples especies de cigarras visualmente similares que forman una sola cría.

También puede ser un medio para distinguir entre la decimonovena y la decimotercera generación. También están estrechamente relacionados y tienen un aspecto similar, lo que hace posible la hibridación, pero estudiarlos en esta área es realmente difícil, afirma Dana.

Entonces Dana ahora monitorea sus interacciones, recolecta tantas muestras como sea posible y las congela para su almacenamiento. Esto les permitirá a ella y a sus colegas secuenciar el ADN de los insectos más tarde, para ayudarlos a distinguir entre crías.

“Dr. Habrá muchos proyectos de estudiantes de posgrado que guardaremos en el refrigerador después de este año”, dice Dana, quien firma con entusiasmo sus correos electrónicos. C-kate-día”.

Descubra el tiempo bajo tierra

Una de las grandes preguntas que los investigadores buscarán responder durante esta aparición es: ¿cómo pueden las cigarras rastrear el tiempo?

Cuando las cigarras periódicas están en la superficie, la temporada de apareamiento es ruidosa y frenética, después de la cual las hembras ponen sus huevos en pequeñas grietas en las ramas de los árboles. Una vez que los huevos eclosionan semanas después, las ninfas blancas caen al suelo como copos de nieve, se entierran en el suelo y permanecen allí, chupando la savia de las raíces de los árboles para alimentarse. Sobreviven y crecen de esta manera durante mucho tiempo (normalmente años en números primos). Se sabe que las cigarras aparecen de alguna manera en un año determinado una vez que la temperatura del suelo aumenta a 18 grados Celsius.

Los investigadores creen que tener ciclos reproductivos con números primos hace que las cigarras no estén sincronizadas de manera inapropiada con los ciclos de vida de varios depredadores que podrían perseguirlas. Aparecer todos a la vez y en grandes cantidades también significa que al menos algunos miembros de una cría en particular sobrevivirán para tener descendencia para el siguiente ciclo reproductivo.

Pero exactamente cómo los insectos determinan si han pasado 13 o 17 años bajo tierra es un misterio. Claro, pueden registrar los cambios estacionales en los árboles de los que se alimentan, pero esa no puede ser toda la historia, dice Simon. Ella sospecha que la epigenética (modificaciones químicas del ADN que controlan cómo se expresan los diferentes genes) impulsa el reloj interno de los insectos. En concreto, cree que están implicados grupos metilo (átomos de carbono unidos a tres átomos de hidrógeno). Al igual que Dana, Simon recolectará muestras este año para probar su hipótesis.

Hongo aterrador

Aunque el truco de los números primos pareció ayudar a la cigarra a escapar de los depredadores, no engañó a ningún parásito específico. cigarra masospora Este hongo infecta a las cigarras de 13 y 17 años cuando salen del suelo, se comen el estómago y reemplazan sus tejidos con tapones de esporas. Las sustancias químicas psicoactivas liberadas por las esporas convierten a las cigarras infectadas en “zombis”, lo que hace que se apareen manualmente para transmitir las esporas a otras personas.

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Las esporas permanecen latentes en el suelo durante períodos que corresponden a los ciclos de las cigarras de número primo y se activan durante el año de emergencia. Pero los investigadores tienen preguntas sobre cómo funciona esto.

¿Han evolucionado los hongos su propia forma interna de seguir ciclos de 13 y 17 años para mantenerse al día con las cigarras? ¿O simplemente se activa por señales químicas liberadas por las ninfas de las cigarras cuando están a punto de emerger? Para averiguarlo, Sierra Raglin, ecologista microbiana del suelo de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, localizará y recolectará cigarras infectadas este año, además de buscar esporas en el suelo cercano. Raglin afirma que el suelo y su microbioma no se han estudiado mucho en este contexto.

La aparición de las cigarras es un shock tanto para las personas como para la vida silvestre. “Enjambres de ninfas parecidas a camarones salen del suelo y cubren árboles, neumáticos de automóviles y buzones de correo, junto con las piernas de los transeúntes”, dice Weiss. Weiss estudió la primera aparición de una cigarra en 2004; Ahora está en Illinois para registrar cómo la decimotercera cría afecta el ecosistema circundante, incluidos animales como pájaros y hormigas. Montones de cadáveres de cigarras, que quedan una vez finalizado el apareamiento, proporcionan un festín. Esta vez, Weiss planea utilizar colonias de hormigas como indicador de cómo está reaccionando la naturaleza a esta bendición, mediante el estudio de los patrones de alimentación y las relaciones entre las especies antes, durante y después de que emerjan las hormigas.

“Cada vez es una experiencia nueva”, afirma.