Insekter med matematiska insikter

På sin resa till Nordamerika, blev Carl von Linnés apostel Pehr Kalm, född och uppvuxen i Ångermanland och med ett vetenskapsintresse från universitetet i Åbo, vittne till ett märkvärdigt, och matematiskt naturfenomen. År 1747 hade han lämnat Göteborgs hamn på väg mot "Norra America" via England, för att kartlägga vilka arter som stod att finna i den nya världen. Bland alla de träd och växter som Kalm tog med sig hem, fanns troligtvis en beskrivning av en märklig sorts cikada. Visserligen var Kalm inte först med att observera arten, i synnerhet inte om man räknar med alla de indianer som genom åren levat sida vid sida med den, men det var tack vare honom som Linné kunde ge den dess namn, Cicada septendeci, eller, i fri översättning, sjuttoncikadan. Även om den har fått ett extra Magi pålagt på sitt förnamn, och följaktligen numera heter Magicicada septendeci, kvarstår både det särskiljande efternamnet, och det särskiljande beteendet.

Magicicada septendeci fick sitt efternamn, som på latin betyder just sjutton, av Linné, efter att hans apostel Pehr Kalm hade observerat artens märkvärdiga beteende.

I sin bok "En Resa til Norra America" gav Kalm dock aldrig någon beskrivning av den märkliga cikadan, även om han hade många andra märkvärdiga historier att berätta; som om den svensk, vilket Kalm är noga med att poängtera, som kommit på ett effektivt sätt att rensa sin flodstrand från bisamråttor. Med brinnande svavel och täppta ingångar var det bara att gräva upp de döda bisamråttorna som låg där inne. Inte nog med att personen i fråga slapp problemet med djuren, han fick även inkomsten från skinnen. Som tur är, skulle nog de flesta säga idag, kom den effektiva metoden inte på modet, och bisamråttan är fortfarande utbredd över större delen av jordklotet; dock inte i Sverige - kanske var vi lite väl uppfinningsrika.

Men det beteende som gör det faktum att Kalm inte nämnde cikadorna i sin bok förvånande, är deras cyklicitet - tillsammans med sex andra Magicicada-arter dyker sjuttoncikadan upp med jämna intervall - fyra arter på sjutton år, tre på tretton.

Året innan utbrottet sker, kan man se att vegetationens tillväxt minskar: det är larverna som äter på rötterna. När dessa larver sedan kläcks, översvämmas området med cikador. Cikadorna äter på löven, parar sig och lägger ägg innan de dör; nästa generation dyker upp tretton eller sjutton år senare. De döda cikadorna ligger kvar på marken, där de återför den näring till jorden som de tog som larver.

Den här cikadan kommer från norra Illinois, där cikadorna dyker upp vart sjuttonde år - nästa gång år 2024.

Men det är ändå aningen märkvärdigt, att både 13 och 17 är primtal; och om nu cikadorna är beroende av primtal, så varför duger inte fem, sju eller elva, eller nitton, tjugotre, tjugonio eller trettioett?

Forskarnas teori är att cikadornas primtalscyklicitet är ett sätt att undvika andra djur - de allra flesta djurpopulationer är nämligen cykliska, satta i självsvängning av tillgång till mat och mängden rovdjur. När mattillgången blir mindre sjunker antalet individer, som minskar påfrestningarna på matkällan, som då ökar, för att återigen tillåta expansion i de konsumerande arternas populationer, och följaktligen kommer en primtalscyklisk cikadafalmilj att sammanfalla med rovdjuren minst antal gånger, eftersom endast rovdjursarter med cyklicitet på en multipel av 13 eller 17 kan utgöra något långvarigt hot mot cikadabeståndet. Ingen vanlig fågelart kan, hur mycket de än skulle vilja, äta alla cikadorna under ett cikadaår, och varje fågelart som försöker anpassa sitt bestånd efter cikadorna kommer säkert att vara död och begraven innan nästa cikadageneration kläcks; därför måste också tiden mellan generationerna vara lång nog - så att rovdjuren hinner anpassa sitt antal till ett liv utan cikador, men också kort nog, att tillräckligt många ägg överlever i marken, varför primtalen 13 och 17 verkar vara de optimala. Ehuru grym för det mesta, och ibland på samma gång, så är naturen visst ganska finurlig ibland?

Cikadorna kan minst sagt bli många, här tycks de ha tagit en hel rad buskar i besittning. Foto: Arthur D. Guilani.
För en närbild av en sjuttonårscikada, se den här bilden, som jag av, hm, estetiska skäl valt bort att ta med.