Le cicale periodiche non emergono spesso – solo una volta ogni 13 o 17 anni, per essere precisi – ma quando lo fanno arrivano in milioni, e persino miliardi. Ora è accettato che questo modello di emergenza li aiuti a evitare di sincronizzarsi con i predatori, ma come fanno a sapere di emergere tutti contemporaneamente? Beh, questo è rimasto un po’ un mistero.
Le emergenze delle cicale di branco sono un fenomeno che è stato registrato dagli esseri umani fin dai tempi biblici. Ora, un gruppo di ricercatori ha deciso che era ora di dare un’occhiata più da vicino a ciò che potrebbe guidarle.
Sappiamo che le cicale emergono in primavera, ma vivendo nel terreno significa che non sarà la stessa temperatura per ogni cicada in attesa di uscire. Alcune zone della terra potrebbero essere più fresche di altre, quindi se fosse semplicemente una questione di temperatura, ci aspetteremmo di vedere modelli di emergenza più irregolari.
Utilizzando un modello di Ising a campo casuale (RFIM), il team è stato in grado di simulare l’esperienza delle cicale, tenendo conto dei microclimi a cui sono esposte nel terreno. RFIM è un buon modello perché può mostrare come le decisioni delle cicale (rappresentate dallo spin dei magneti) possano essere influenzate non solo dalle interazioni reciproche, ma anche da altri fattori esterni. Quindi, allo stesso modo in cui i microclimi potrebbero influenzare le decisioni di emergenza delle cicale, la rotazione dei magneti potrebbe essere alterata da campi casuali.
Imitando le condizioni ambientali che vediamo nella vita reale nel loro modello, hanno osservato simili sciami di decisioni nei loro magneti, imitando gli sciami di cicale che sperimentiamo nella vita reale. Questi sciami hanno persino imitato la durata e la frequenza dell’emergenza delle cicale di branco, durando diverse settimane e interrompendosi con piccoli intervalli tra di loro.
L’approccio teorico suggerisce che le ninfe delle cicale sono improbabili che possano capire quando le condizioni ambientali hanno superato la soglia di 18°C (65°F) che si pensava fosse necessaria per motivarle ad emergere. Invece, sembrano fare affidamento su un approccio di decisione collettiva simile a reti di comunicazione di consenso con proprietà distinte.
Questo è eccitante perché significa che hanno stabilito un buon modello per lo studio del comportamento di emergenza, ma non risolve ancora il mistero. Gli autori suggeriscono che il prossimo passo consiste nel uscire sul campo per verificare se la comunicazione delle ninfe delle cicale sottoterra sia davvero la chiave. Ciò significa prendere campioni acustici per vedere cosa dicono le cicale mentre si nascondono sottoterra, se dicono qualcosa.
Vogliono anche stabilire una migliore comprensione della variazione spaziale dei microclimi e avere una migliore idea della dinamica degli sciami emergenti. Considerando che il 2024 sta portando qualcosa di simile a una cicadapocalisse, potrebbe essere una stagione di lavoro sul campo impegnativa.
Per la prima volta in 221 anni, due branche si sono allineate in modo tale che emergeranno contemporaneamente. La branco XIII e la branco XIX lo fecero per l’ultima volta nel 1803, e sarà un incontro rumoroso.
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Lo studio è pubblicato sulla rivista Physical Review E.
