Le cicale: l’assordante colonna sonora dell’estate

1. VITE SOMMERSE

Siamo abituati a sentire le cicale, ma osservarle non è facile.

E poi nelle illustrazioni della celebre fiaba, seguendo una tradizione nordeuropea, la cicala è in genere disegnata come un grillo o una cavalletta verde (nel mondo anglosassone la protagonista della favola è una cavalletta).

Invece le cicale sono insetti dalle grandi ali trasparenti, che si mimetizzano sui tronchi.

La stagione dei concerti è appunto una breve fase della loro esistenza (quella finale, come vedremo). Le cicale depongono le uova in incisioni fatte nei ramoscelli o nella corteccia.

Le larve che ne emergono non hanno ali, non hanno genitali visto che non si devono riprodurre e hanno grandi zampe adatte allo scavo. La larva infatti arriva sul terreno, si inoltra sottoterra e lì rimane.

Qui si nutre succhiando dalle radici il fluido dello xilema (il tessuto delle piante in cui passa la linfa grezza, fatta di acqua e sostanze disciolte): è un liquido con pochi nutrienti, quindi per adattarsi a un’alimentazione così povera la cicala ha uno stadio giovanile lungo.

Impiega almeno un paio d’anni per crescere e quando raggiunge il giusto sviluppo emerge in superficie: i “fratelli” della stessa covata possono uscire in anni diversi. Individui della stessa specie stanno magari sottoterra due anni nel Sud Italia, tre o quattro nel Nord.

Dopo aver attraversato 5 diversi stati larvali in questa sua esistenza nascosta, la giovane cicala sbuca all’aperto, si arrampica su un albero e lì fa la sua metamorfosi.

L’esoscheletro si spacca dietro la testa ed esce l’adulto: all’inizio il nuovo esoscheletro è molle, poi si indurisce; il corpo si gonfia con l’ingresso di aria, le ali si dispiegano. Sugli alberi spesso restano gli involucri vuoti, chiamati esuvie.

Gli adulti sono lunghi 2-5 cm, nella maggior parte delle specie. E se sono maschi iniziano a cantare per attirare le femmine, in genere in alto sugli alberi.

Nel nostro Paese – nelle pinete, tra gli olivi o altri alberi, tra gli arbusti – parte così il coro di specie come la cicala italiana (Lyristes plebejus) o la cicala del frassino (Cicada orni), entrambe dalla colorazione bruno-grigia che le rende perfettamente mimetiche sulle cortecce.

2. CORO MASCHILE

Più precisamente il “canto” delle cicale si chiama frinire ed è ottenuto grazie ad appositi organi presenti nei maschi, chiamati timballi.

«Sono grandi strutture convesse, bianche, che si trovano sui lati dell’addome dei maschi. Queste membrane sono attraversate da “costole” e collegate a muscoli che le tirano all’interno, facendo flettere le costole e producendo così un suono. Quando il muscolo si rilassa, la membrana (fatta di proteine elastiche) torna alla posizione iniziale, producendo un altro suono. Questa azione avviene tanto rapidamente da produrre il tipico frinire», spiega Gene Kritsky, della Mount St. Joseph University (Usa).

Da 300 a 400 volte al secondo, alternando la membrana destra e la sinistra. Il suono è poi amplificato dalla grande camera vuota che occupa l’addome del maschio e funziona da cassa di risonanza.

Queste membrane vibranti dunque funzionano un po’ come i tamburi, o come gli altoparlanti delle casse acustiche. Un meccanismo molto particolare (altri insetti, come i grilli, rumoreggiano sfregando le ali) che produce un suono potente.

La comune cicala del frassino, animaletto lungo 2,5 cm, arriva a un’intensità di suono di 97 decibel a una distanza di 1 cm e di 70 decibel a mezzo metro. L’africana Brevisana brevis a mezzo metro “spara” 106,7 decibel.

3. L’INVASIONE DELLE “ULTRACICALE”

Lasciamo però che i nostri maschi comincino la loro serenata e torniamo nel sottosuolo. Per la precisione in Nord America, per seguire un fenomeno straordinario.

Lì, infatti, alcune specie di cicale trascorrono nel terreno un tempo lunghissimo e ben preciso: 17 o 13 anni.

Ed emergono tutte insieme, sincronizzate come se seguissero un calendario (le altre, dicevamo, escono in tempi ben più brevi, ognuna quando si è sviluppata).

È successo quest’estate, in alcune aree degli Usa: dal terreno sono sbucate miliardi di cicale che vivevano sottoterra dal 2004, quando era presidente George W. Bush e gli studenti di Harvard e di altre università Usa avevano appena iniziato a usare un sito chiamato TheFacebook.

Dopo 17 anni sono emerse in massa (fino a 1,4 milioni di insetti da 4mila m2 di terreno) disturbando matrimoni e riempiendo i motori di un aereo con i giornalisti a seguito del presidente Biden.

Sono le “cicale periodiche”: sette specie del genere Magicicada, diffuse nella parte orientale degli Usa, tre con un ciclo di 17 anni e quattro con un ciclo di 13 anni. Un tempo record, tra gli insetti, per passare da uova ad adulto.

«Il gruppo di cicale che emerge nello stesso anno è chiamato “nidiata”, ognuna designata da un numero romano. Le cicale del 2021 sono la Brood X, la “decima nidiata», specifica Kritsky, che sul tema ha scritto il libro Periodical Cicadas: the Brood X Edition.

Le nidiate sono composte da esemplari di diverse specie, con lo stesso ciclo, ed emergono in aree diverse. Con la Brood X, che ha appena invaso Washington e varie zone di 15 Stati dell’Est degli Usa, ci si rivedrà nel 2038. Il prossimo appuntamento è invece nel 2024: emergeranno Brood XIII (17 anni) e Brood XIX (13 anni).

Perché un fenomeno così particolare? L’uscita di massa garantisce che, pur essendo l’evento un’abbuffata per i predatori, moltissime cicale scamperanno e riusciranno ad accoppiarsi.

Mentre lo strano intervallo di tempo farebbe sì che i predatori non possano tararsi per seguirne il ciclo. «Si pensa che il periodo di 17 o 13 anni si sia sviluppato per evitare che predatori e parassiti potessero evolversi in sincronia con le cicale», continua Kritsky. Ma il meccanismo alla base è ancora un mistero. Come seguono il passaggio degli anni?

«Gli studi ci dicono che sottoterra le cicale monitorano il flusso annuale dei fluidi negli alberi di cui si nutrono. Quello che non sappiamo è come tengano il conto. Le cicale periodiche iniziano a emergere dal terreno a maggio, quando il suolo supera i 17 °C: la temperatura del terreno le aiuta a sincronizzare l’uscita», aggiunge Kritsky. Tra le molte cicale (3.400 specie), quelle periodiche sono poche.

Oltre a quelle degli Usa, dice Kritsky, «ci sono quelle delle Fiji con un ciclo di 8 anni e quelle dell’India con ciclo di 4». A questo punto possiamo tornare all’aperto, alla serenata dei maschi e... alla fine del ciclo.

4. CALDO, MA NON TROPPO

Il “canto” è un meccanismo di richiamo per le femmine e ogni specie ha il suo. I maschi friniscono cercando di attirare una compagna.

Alcune femmine producono suoni, senza timballi ma sfregando le ali: i maschi le sentono e intensificano il loro coro.

Dopo una vita passata sottoterra a crescere, le cicale adulte vivono un mese o poco più e in questo periodo devono accoppiarsi.

Poi muoiono, le femmine dopo aver deposto le uova. La breve estate calda delle cicale ha anche un’importanza notevole sull’ecosistema. Un’enorme quantità di biomassa si sposta dal terreno all’aperto: ne approfittano uccelli, rettili, anfibi, altri insetti.

Prima, nella terra, le larve più piccole erano predate per esempio da formiche o coleotteri. Per i processi fisiologici, per azionare muscoli e timballi e per produrre il “giusto” suono, le cicale devono però trovarsi a una temperatura ideale. Qua sotto, larva di cicala.

Ogni specie ha un suo intervallo, e più o meno ampio: c’è chi canta attorno ai 20 °C e chi vuole le giornate torride tipiche delle nostre estati. Le cicale però possono alzare o abbassare la temperatura del proprio corpo anche se quella ambientale non è ottimale, mettendosi al sole o all’ombra.

Alcune hanno anche la capacità di produrre calore con il movimento dei muscoli, o di raffreddarsi aprendo i pori e lasciando evaporare acqua: in pratica “sudano”. L’incognita, però, è il riscaldamento globale. È vero che temperature più alte possono accelerare la crescita delle ninfe, per esempio aumentando l’attività delle piante.

Ma si è anche visto che, se fa troppo caldo, alcune cicale rischiano di cantare meno: i giorni con la temperatura ideale per frinire – e quindi per attirare le femmine e riprodursi – si riducono. E ci potranno essere degli spostamenti nell’areale delle specie, magari verso nord o a quote più alte.

Già stiamo assistendo a questo fenomeno. I giapponesi Minoru Moriyama e Hideharu Numata, analizzando gli studi sul tema, notano che in alcune zone il cambio climatico sta “favorendo” le specie adatte a temperature più alte a scapito di altre, con una riduzione di biodiversità. E si notano altre reazioni. «Alcune nidiate con ciclo di 17 anni sono emerse 4 anni prima del previsto», conclude Kritsky.

Infine, le cicale hanno un’altra caratteristica anatomica particolare: le loro ali sono... antibatteriche. La superficie è coperta di nano-pilastri, che fanno scivolare via le gocce d’acqua (pulendo le ali) ma rompono anche le membrane di alcuni batteri.

E, per esempio, alla University of Illinois a Urbana-Champaign hanno riprodotto le nanostrutture sulle ali della cicala Neotibicen pruinosus, con l’obiettivo di creare materiali waterproof. Se siete al mare, vicino a una pineta, forse ora ascolterete il frinire delle cicale con più curiosità.

5. TRE CURIOSITA' SULLE CICALE

- CULTURALE

La cicala ha affascinato gli uomini e si è ricavata un posto in molte culture.
È uno dei simboli della Provenza (sotto, una cicala di ceramica francese) e per i giapponesi il suo frinire segna l’inizio dell’estate.
Nella tradizione cinese simboleggia invece la rinascita e l’immortalità: nella dinastia Han (202 a.C.- 220 d.C.) erano diffusi amuleti di giada a forma di cicala posti sulla lingua dei defunti.
Nella mitologia greca, è legata alla figura di Titone: fu amato dalla dea Eos, che chiese per lui a Zeus l’immortalità, ma si dimenticò di domandare l’eterna giovinezza, così Titone invecchiò sempre più finché non fu mutato in cicala.
Le cicale, per l’uomo, sono però anche un alimento: in Asia si consumano sia le ninfe sia gli adulti.

- IL CERCHIO DELLA VITA

Ci sono sette specie di cicale periodiche del genere Magicicada: tre con un ciclo di 17 anni (Magicicada septendecula, M. septendecim, M. cassini, tutte con occhi rossi e corpo nero) e quattro con ciclo di 13 anni. E ci sono 15 “nidiate” (gruppi che emergono nello stesso anno): 12 con ciclo di 17 anni, 3 da 13.
La loro numerazione fu elaborata dall’entomologo Charles Marlatt. «Designò le cicale emerse nel 1893 e a successivi intervalli di 17 anni come Brood I (Nidiata I), quelle del 1894 Brood II e così via», dice Gene Kritsky.
«La ninfa, l’ultimo stadio immaturo, scava un tunnel ed emerge da un buco nel terreno. Sale su un oggetto verticale e compie una meravigliosa trasformazione. L’esoscheletro si rompe e l’insetto esce. Le ali ripiegate sono “gonfiate”: un fluido viene pompato nelle venature delle ali facendole espandere. Il nuovo esoscheletro si scurisce. Dopo 5 giorni, il maschio inizia a cantare», spiega Kritsky.
«Gli adulti vivono circa un mese. Le femmine depongono le uova in rametti. Alla schiusa, le ninfe lunghe 2 mm cadono a terra e si infilano nel terreno, nutrendosi di radici di erbe per alcune settimane, poi andando in profondità verso le radici degli alberi. Lì cresceranno facendo quattro mute e rimarranno per 17 anni».

- QUANTO RUMORE FA UNA CICALA?

L’intensità del suono prodotto dalla cicala africana Brevisana brevis a 50 cm di distanza è 106,7 decibel (secondo John Petti, University of Florida).
Per la cicala del frassino, comune in Italia, è 70,91 dB. Nella scala potete vedere il confronto con l’intensità di altri suoni (in decibel): dal livello di udibilità dell’orecchio umano, a 0 dB, al fragore di artiglieria (130 dB). Poi quiete della camera da letto (30 dB), sottofondo al ristorante (50 dB), conversazione (60 dB), viaggio in bus (90 dB), sega elettrica (100 dB), motore d’aereo (120 dB).