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El desafío de las cigarras a la evolución darwiniana



Ellas crearán una gran conmoción el próximo mes, en su gran temporada entrante. Pero la mayoría son inofensivas o una molestia o... una maravilla de la naturaleza, dependiendo de su perspectiva. Son las crías al noreste de Magicicada, las llamadas langostas de 17 años. La revista Smithsonian dice acerca de ellos:
Los residentes en el noreste de Estados Unidos en espera de temperaturas cálidas pueden llevar una sorpresa junto con sus flores de mayo: Cuando el suelo alcance 64 grados fahrenheit, recibirá la visita de miles de millones y miles de millones de cigarras. 
Esta última camada se compone de varias especies, incluyendo Magicicada septendecim, M. Cassini y M. septendecula, y se espera que hacerse cargo de Virginia Occidental, Virginia, Maryland, Nueva York, Ohio, Pensilvania y una pequeña mancha en Long Island. 
En un evento que sólo ocurre una vez cada 17 años para esta camada, las criaturas pronto cavar su manera de salir de la tierra, se despojan de sus exoesqueletos para emerger en masa. El enjambre gastará dos a seis semanas de apareamiento y cantando su llamado rejilla, cantarilla antes de morir y luego a cubrir el suelo con sus cadáveres marrones crujientes. [Énfasis añadido.]
He aquí una maravilla natural vale la pena pensar. Hay 14 especies identificadas de cigarras periódicas en los Estados Unidos. Una camada sur en un ciclo de 13 años surgió en 2011 (véase Live Science ). Ambos 13 y 17 son números primos... Los evolucionistas han promocionado mucho su historia adaptativa acerca de por qué esto es como es. Smithsonian dice:
Los investigadores han teorizado que los insectos pasan un largo tiempo bajo tierra como en un esfuerzo por sobrevivir a los parásitos que pueden dañar ellos, Eoin O'Carroll escribió para The Christian Science Monitor en 2013. Otros investigadores especulan que los ciclos de 13 y 17 años, tanto números primos, son una adaptación evolutiva y un truco matemático que mantiene las cigarras de los países emergentes durante los períodos pico de población para sus depredadores.

"Una cigarra que emerge cada 17 años y tiene un depredador con un ciclo de vida de cinco años solamente se enfrentará a una población máxima de depredadores una vez cada 85 años", escribe Patrick di Justo en The New Yorker, "les da una enorme ventaja sobre menos - cigarras adaptadas ".
Live Science añade que los números absolutos proporcionan una ventaja, también: ningún depredador podría devorar a tantos de ellos. Pero es la peculiaridad número primero que llama la atención de los evolucionistas:
El factor clave es que ambos números son primos; que no se pueden dividir de manera uniforme a través de cualquier número menor (excepto uno). No es mera coincidencia que las cigarras han evolucionado los ciclos de vida indivisibles. Según ha explicado el entomólogo Stephen Jay Gould, ciclos de cebado tienen una ventaja evolutiva importante con respecto a los ciclos que son múltiplos de un número menor de años, y por una razón muy simple: Ellos hacen cigarras más difícil de alcanzar.

"Muchos depredadores potenciales tienen ciclos de vida de 2-5 años. Estos ciclos no son fijados por la disponibilidad de las cigarras (para que el pico de demasiada frecuencia en años de no-emergencia), pero cigarras pueden ser cosechados con impaciencia cuando los ciclos coinciden," Gould escribió en su bestseller "Desde Darwin"(Norton 1977). "Considere un depredador con un ciclo de vida de cinco años: si cigarras surgieron cada 15 años, cada flor se verían afectados por el depredador Por el ciclismo a un gran número primo, cigarras reducir al mínimo el número de coincidencias (cada 5 × 17, o. 85 años, en este caso) ". En resumen: "Los ciclos de trece y 17 años no pueden ser rastreados por cualquier número más pequeño."
Podríamos dejarlo en eso, y estoy de acuerdo que la teoría evolutiva es maravillosa la forma en que explica las cosas. Sin embargo, se equivoca. No las dos explicaciones trabajan unos contra otros? Si la depredación es un problema, ¿por qué los miles de millones a la vez? Con tantos, que podrían llegar a cada año y hacer muy bien. ¿Por qué esperar? Y si la presión de selección ayuda a las cigarras, no puede ayudar a que los depredadores de la misma manera? ¿Dónde están los depredadores de 17 años? Además, uno se pregunta lo que los depredadores están comiendo fuera de la ventana de dos semanas a seis las cigarras están activas.
Al igual que las polillas y los pinzones de las Galápagos, la historia evolutiva de las cigarras ofrece una cierta satisfacción intuitiva, hasta que comienza a hacer preguntas. Lo que es peor, que distrae de los aspectos realmente interesantes que realmente necesitan explicación. Esto es:
  • La capacidad notable de cronometraje de las ninfas de contar en silencio 13 o 17 años.
  • El detonante que hace que todos ellos emergen simultáneamente. El indicador de temperatura debe coordinar con el reloj, de lo contrario, surgirían todos los años.
  • La "metamorfosis incompleta" que experimentan (es decir, a diferencia de las mariposas que se muestran en la película La metamorfosis , las cigarras no tienen un estado de crisálida o pupa, las ninfas crecen directamente en la edad adulta). Aun así, las larvas tienen que pasar de una a otra estructura corporal que tiene estructuras completamente nuevas, como las alas, los ojos, las antenas y los órganos reproductivos.
Otros hechos sorprendentes sobre las cigarras tienden a ser ahogada en el afán de explicar la evolución de los números primos. Por ejemplo, las cigarras tienen superficies de las alas sorprendentes que se revientan las bacterias. Hace tres años, Nature News describió pilares nanoscópicas en las alas que hacen estallar las membranas bacterianas, triturarlas en pedazos. Era un método tan inteligente para la desinfección, los científicos prevé la creación de materiales similares que "se podría aplicar un día para superficies públicas que comúnmente albergan la enfermedad, tales como barandillas de autobús."
PhysOrg mencionó otras ventajas: "En marcado contraste con los mecanismos bioquímicos de los antibióticos, los cuales están sujetos a la resistencia adquirida, mecanismos físicos no son específicos, y no se pueden revertir o alterada, la lucha contra las células bacterianas en su conjunto." Este tipo de "física anti-microbiana" podría ser diseñado para alimentar simultáneamente las células humanas, apoyando "una variedad de implantes biomédicos, superficies antiincrustantes o biosensores."
Obviamente, cualquier criatura capaz de vuelo con motor merece nuestra admiración por el diseño impecable. A esto se añade el resto de los sistemas necesarios para el complejo de la vida animal: (por ejemplo, reproductivo, digestivo, respiratorio) y los rasgos característicos de los insectos (por ejemplo, patas articuladas, ojos compuestos, antenas) y vemos todo un conjunto de sistemas que desafían los procesos ciegos de la selección natural.

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