Las plagas de cigarras se ajustan a los modelos de 'crash' bursátil

   MADRID, 2 Feb. (EUROPA PRESS) -

   La aparición primaveral de enormes enjambres de cigarras puede explicarse con un modelo matemático de toma de decisiones colectivas similar a los que describen las caídas del mercado de valores.

   En casi cualquier lugar del este de Estados Unidos, cada 13 o 17 años, a medida que el suelo se calienta en primavera, grandes enjambres de cigarras emergen de sus madrigueras subterráneas entonando su ensordecedor canto, alzan el vuelo y se aparean, produciendo descendencia para el siguiente ciclo.

   Este ruidoso fenómeno se repite en todo el este y sureste de EE.UU. en años escalonados. En la primavera de 2024, se esperan miles de millones de cigarras cuando dos nidadas diferentes, una que aparece cada 13 años y otra que aparece cada 17 años, emergen simultáneamente.

   Investigaciones anteriores han sugerido que las cigarras emergen una vez que la temperatura del suelo alcanza los 18C, pero incluso dentro de un área geográfica pequeña, las diferencias en la exposición al sol, la cobertura del follaje o la humedad pueden provocar variaciones de temperatura.

   Ahora, en un artículo publicado en la revista Physical Review E, investigadores de la Universidad de Cambridge han descubierto cómo estos enjambres de cigarras sincrónicos pueden surgir a pesar de estas diferencias de temperatura.

   Los investigadores desarrollaron un modelo matemático para la toma de decisiones en un ambiente con variaciones de temperatura y descubrieron que la comunicación entre ninfas de cigarras permite al grupo llegar a un consenso sobre la temperatura promedio local que luego conduce a enjambres a gran escala. El modelo está estrechamente relacionado con uno que se ha utilizado para describir "avalanchas" en la toma de decisiones, como las que ocurren entre los operadores del mercado de valores, que conducen a caídas.

   Los matemáticos han quedado cautivados por la aparición de ciclos de 17 y 13 años en varias especies de cigarras, y previamente han desarrollado modelos matemáticos que mostraban cómo la aparición de números primos tan grandes es consecuencia de presiones evolutivas para evitar la depredación. Sin embargo, no se ha entendido el mecanismo por el cual los enjambres emergen de manera coherente en un año determinado.

   Al desarrollar su modelo, el equipo de Cambridge se inspiró en investigaciones previas sobre la toma de decisiones que representa a cada miembro de un grupo mediante un "espín" como el de un imán, pero en lugar de apuntar hacia arriba o hacia abajo, los dos estados representan la decisión de 'permanecer' o 'emerger'.

   La temperatura local que experimentan las cigarras es entonces como un campo magnético que tiende a alinear los espines y varía lentamente de un lugar a otro en una escala de cientos de metros, desde las cimas soleadas de las colinas hasta los valles sombreados de un bosque. La comunicación entre ninfas cercanas está representada por una interacción entre los espines que conduce al acuerdo local de los vecinos.

   Los investigadores demostraron que, en presencia de tales interacciones, los enjambres son grandes y ocupan mucho espacio, involucrando a cada miembro de la población en un rango de ambientes de temperatura local, a diferencia del caso sin comunicación en el que cada ninfa está sola, respondiendo a cada variación sutil en el microclima.

   La investigación fue realizada por Raymond E Goldstein, de Sistemas Físicos Complejos en el Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica (DAMTP), el Profesor Robert L Jack de DAMTP y el Departamento de Química, y la Dra. Adriana I Pesci, investigadora asociado senior en DAMTP.

   "Como matemático aplicado, no hay nada más interesante que encontrar un modelo capaz de explicar el comportamiento de los seres vivos, incluso en los casos más simples", afirmó Pesci en un comunicado.

   Los investigadores dicen que si bien su modelo no requiere ningún medio particular de comunicación entre ninfas subterráneas, la señalización acústica es un candidato probable, dados los sonidos ensordecedores que emiten los enjambres una vez que emergen del subsuelo.

   Los investigadores esperan que su conjetura sobre el papel de la comunicación estimule la investigación de campo para probar la hipótesis.

   "Si se confirma nuestra conjetura de que la comunicación entre ninfas desempeña un papel en la aparición de enjambres, proporcionaría un ejemplo sorprendente de cómo la evolución darwiniana puede actuar en beneficio del grupo, no sólo del individuo", dijo Goldstein.