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I numeri primi in natura: il caso delle cicale.

Conoscete questi piccoli insetti?Li avete mai visti da vicino?

Iniziamo a conoscerli godendoci insieme questa storia

Ora per voi un semplice quiz

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Numeri Primi in natura: il caso delle cicale

Anche in natura ci sono esempi molto curiosi inerenti ai numeri primi.

Due specie di cicale, denominate Magicicada Septendecim (in latino è il numero 17) e Magicicada Tredecim (in latino è il numero 13) sembra che abbiano a che fare con questi numeri.

Non ci credete? Delle cicale che conoscono i numeri primi?

Ma quando mai!!!

Eppure, eppure…

C’è qualcosa di strano. Di talmente insolito che anche gli zoologi e i biologi hanno dovuto formulare diverse teorie per cercare di spiegare il fatto su come sia possibile che anche  questi insetti nel loro ciclo vitale scelgano un numero primo.

La CICALA è un insetto diffuso in tutti i continenti escluso l’Antartide.

Ma questa particolare specie che vive solo negli Stati Uniti da molto tempo incuriosisce e affascina i biologi. Si tratta proprio della cicala periodica, o Magicicada.

In primavera milioni di cicale periodiche appaiono improvvisamente per alcune settimane. Nel breve periodo in cui vivono alla luce del sole si liberano della loro pelle larvale, friniscono in modo assordante, volano e gli insetti adulti si riproducono. In seguito le femmine depongono dalle 400 alle 600 uova nei ramoscelli degli alberi. Subito dopo, gli adulti muoiono. Stranamente, però, la generazione successiva appare solo 13 o 17 anni dopo, a seconda della specie.

Nel frattempo, cosa accade a questi insetti?

Nel giro di poche settimane le uova si schiudono, le ninfe si lasciano cadere e penetrano nel terreno. Inizia così la loro vita sotterranea durante la quale, per parecchi anni, si nutriranno della linfa delle radici. Dopo 13 o 17 anni la nuova generazione di insetti adulti riemerge e ricomincia il ciclo.

Vediamo un po’ di entrare dentro questo mistero che davvero non ha precedenti nel regno animale.

Prima un video che descrive le abitudini di questi insetti

Adesso continuiamo

Mentre le cicale europee non sono mai troppo numerose, in America si verificano veri e propri “anni delle cicale”, cioè anni in cui questi insetti compaiono in numero altissimo e arrecano danni ingenti agli alberi da frutto, intaccando i rami per deporre le uova. Quando si prevede un’annata ricca di cicale, i contadini proteggono gli alberi con apposite reti.

Si tratta di un fenomeno estremamente affascinante documentato da centinaia di anni, che non interessa solo i miliardi di cicale, ma anche i predatori, che si lanciano sui campi per divorarle. Infatti, quando gli insetti emergono dal suolo diventano facile preda di una varietà molto ampia di predatori come uccelli, rettili e mammiferi. Se diversi individui emergessero in momenti casuali, ci sarebbero sempre predatori affamati in giro pronti a divorarli e la sopravvivenza della specie sarebbe difficile. Ma quando le cicale  emergono tutte insieme in massa, il loro numero è così alto che i predatori non riescono a mangiarle tutte. E anche dopo che tutti i predatori si sono cibati a sufficienza, ci sono ancora molte cicale adulte che sopravvivono e si riproducono.

Ma, andiamo un po’ a vedere con un esempio visivo concreto cosa può succedere.

E per questo basta costruire una griglia dei numeri.

Anche voi a casa potete costruire nel quaderno i diversi momenti che vi propongo:

Immaginiamo di avere delle cicale verdi con un ciclo vitale di 6 anni, che appaiono cioè seguendo i multipli di 6.

Scrivi nel tuo quaderno i multipli di 6

E supponiamo che un’altra specie di cicale, mettiamo di colore rosso, appaia ogni 9 anni, seguendo i multipli di 9

La cicala verde e la cicala rossa si incontrano.

In quali anni?

……

Scrivili nel tuo quaderno

I due gruppi di cicale incontrandosi ogni sei anni, e toccando tutti  i multipli di 6, avrebbero sicuramente anche difficoltà a trovare il cibo necessario per tutti e questo limiterebbe la riproduzione di questi insetti.

Per incontrarsi meno volte, proviamo  a ipotizzare che la specie rossa appaia con un numero più piccolo di 9, con il 7 e con i suoi multipli.

Continua tu nel quaderno a disegnare le cicale rosse nei multipli di 7 che incontrano ……

Secondo te, un ciclo vitale di questo tipo è più conveniente per le due specie?

Apparendo  insieme molto meno spesso ci sarebbe  una maggiore abbondanza di cibo per entrambi i gruppi?

Se invece il loro ciclo vitale fosse di un periodo di tempo più lungo, per esempio di 13 anni, cosa succederebbe?

Fai le tue prove nel quaderno, facendo i successivi salti di 13. Il 26 e 1l 39 li ho già inseriti. Tu continua.

Vedete? Con i multipli di 13 i due gruppi si incontrano SOLO … , nel … ?

E ancora,  se il ciclo vitale fosse un numero primo di anni sufficientemente alto, come il 17,  il parassita e la cicala o i diversi gruppi di cicale possono incontrarsi solo ogni 34 anni, che è il primo multiplo di 17.

Il 34 è già inserito, tu continua con i successivi multipli di 17

Se poi il ciclo vitale del parassita fosse , mettiamo, di 16 anni, la possibilità di incontrarsi avrebbe luogo ogni 16×17=  272 anni. 😉

E questo significa che un ciclo vitale di questo tipo consente alle cicale di non  trovarsi con altri gruppi di cicale . Utilizzare quindi un numero primo permette alle nidiate di emergere insieme in un arco di tempo molto lungo.  Ne convenite che il vantaggio è notevole👌. E ancora, questa numerosità  di cicale, anche milioni di individui alla volta,  aiuta la sopravvivenza della specie, in quanto anche i predatori come gli uccelli  non potrebbero mangiare tutte le cicale. Sono troppe;-)

Ah! Questi numeri primi … quante sorprese propongono.

Vedete che è importante conoscerli?

Anche le cicale (forse) l’hanno capito.

In quel di SD

Friniamo tutti e tutte, cantando l’arrivo del risveglio

maestra Tiziana e maestra Maria Giovanna

4 Risposte a “I numeri primi in natura: il caso delle cicale.”

  1. grazie mille maestre anche io a casa ho tanti esoscheletri (lo sta studiando Giosuè) quando sarò a casa di mia mamma: vi manderò una foto.
    quando ero andata (io e tutti gli altri) a Porto Ferro (In pineta),le abbiamo viste attaccate agli alberi.Ne abbiamo viste sia già uscite dal loro esoscheletro e altre no, però abbiamo pure visto uscire dalla crisalide ed era meraviglioso
    ciao a tuttiiiiii!!!!!!!!!!!!
    MI MANCATE, ADESSO NON POSSO PIÙ SCRIVERE.CIAO

    1. Anche tu ci manchi, cara Jana😍. Pazientiamo ancora, il vederci dopo sarà ancora più bello
      Abbracci, maestre Mariagiovanna&Tiziana&Anna

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