O Canto das Cigarras e os Números da Natureza

 

Temos percebido, nesta época, que as cigarras estão a todo vapor... É mudança de estação, e é justamente neste período que elas aparecem com toda a sua sinfonia, preenchendo o silêncio das tardes de primavera e verão. Sons alucinantes, trazendo uma certa nostalgia de nossa infância. 

As cigarras são insetos fascinantes, conhecidos por seu canto distinto e, em algumas espécies, por sua impressionante longevidade. Muito mais do que um simples ruído, o som da cigarra é um fenômeno biológico extraordinário, resultado de um intricado processo evolutivo. 

As cigarras pertencem à família Cicadidae, e algumas espécies apresentam um dos ciclos de vida mais longos entre os insetos da natureza. 

Algumas espécies do gênero Magicicada, encontradas na América do Norte, passam até 17 anos sob a terra em sua fase de ninfa, alimentando-se da seiva das raízes das árvores. Ao final desse período, elas emergem, muitas vezes em enormes quantidades, transformam-se em adultos, acasalam-se e morrem em poucas semanas. O canto que ouvimos é, principalmente, um chamado de acasalamento dos machos.

A natureza é maravilhosa e, como em tudo nela, a matemática está presente. 

Há uma relação matemática nesses ciclos de vida das cigarras. 

A relação das cigarras, especialmente as do gênero Magicicada, com os números primos é um dos mais fascinantes encontros entre a biologia e a matemática. Essas cigarras têm ciclos de vida de 13 ou 17 anos, ambos números primos. 

Uma das hipóteses é que a emergência sincronizada em intervalos de um número primo de anos ofereça a essas cigarras uma vantagem evolutiva. 

Os números primos têm sido objeto de interesse e estudo na matemática há milênios. São números inteiros maiores que 1 que só podem ser divididos por 1 e por eles mesmos sem deixar resto. A hipótese é que os ciclos de vida baseados nesses números reduzam a frequência de coincidência com possíveis ciclos de abundância de predadores. 

Além disso, ao emergirem em grande número de uma só vez, as cigarras conseguem saturar a capacidade de consumo de seus predadores. Assim, mesmo que muitas sirvam de alimento, outras tantas sobrevivem e conseguem se reproduzir. 

Outro fato interessante: em um modelo simples, os intervalos de números primos tornam menos frequentes os encontros com predadores que tenham ciclos regulares de vários anos. 

Por exemplo, se as cigarras emergissem a cada 12 anos, um predador com um ciclo de 2, 3, 4 ou 6 anos poderia coincidir com cada emergência, caso os ciclos estivessem inicialmente alinhados. Já em um ciclo de 17 anos, essas coincidências seriam mais espaçadas. Um ciclo de 4 anos, por exemplo, coincidiria com o de 17 anos apenas a cada 68 anos. Isso não impede a ação de predadores presentes todos os anos, mas ajuda a compreender a lógica dessa hipótese. A natureza é matemática e fantástica... 

Ter ciclos de vida de números primos também pode ajudar a reduzir os encontros reprodutivos entre populações com ciclos diferentes. Essa é outra hipótese estudada para explicar esses intervalos tão particulares, embora eles não impeçam completamente os cruzamentos entre grupos. 

Por fim, o som que ouvimos nas tardes de primavera é produzido, nos machos, por estruturas especializadas chamadas timbais. Quando essas membranas são rapidamente deformadas pela ação muscular, produzem pequenos estalos que, repetidos em alta velocidade, formam o canto característico. Estruturas do abdômen funcionam como uma caixa de ressonância, amplificando o som.

Cada espécie tem sua “canção” característica, usada para atrair as fêmeas da mesma espécie. O canto é uma parte vital de seu ciclo reprodutivo. 

As cigarras são mais do que simples ruídos da primavera e do verão. Elas são testemunhos da maravilha da evolução e da intricada teia da vida. Seu canto, que marca a culminação de anos de crescimento subterrâneo, é um lembrete de que a natureza opera em escalas de tempo que muitas vezes superam nossa própria compreensão. 

Então, quando você estiver caminhando na natureza e ouvir o canto desses seres maravilhosos, lembre-se de que estão a todo vapor, à procura de amor, de acasalamento e da perpetuação da vida e da espécie... E viva a Natureza!

 

Jonas Comin