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Cruches et nombres premiers

2009/01/18 Álvarez Busca, Lucía - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

La ville américaine du Maryland est occupée par des chewing-gums tous les 17 ans. Sous terre sortent des millions de chicharros. Pendant deux mois, ils s'emparent de tous les coins de la ville et pondent les œufs de la nouvelle génération, pour ensuite mourir tous ensemble. Encore 17 ans ne réapparaîtront plus. Ailleurs aux États-Unis, il en va de même, mais tous les 13 ans. Allez ! Les numéros 13 et 17 sont les premiers. Quel hasard ! Ou non ?
La cruche rojiblanca passe 17 ans sous terre et meurt deux mois après son extraction, reproduction.

Les chicharros périodiques sont une espèce propre de l'Amérique du Nord. Il existe 6 espèces de chicharro périodiques: trois ont un cycle de vie de 17 ans et trois de 13 ans. Ils ont les plus longs cycles de vie entre les insectes.

La vie des cruches périodiques commence dans le sous-sol, où les nymphes de chicharro absorbent les aliments des racines des arbres. Après 17 ans d'attente, des millions de chicharros quittent le sous-sol. Au bout de quelques semaines, chaque femelle pond entre 400 et 600 œufs sur les feuilles et les branches des arbres, puis meurt. Les chichas sortent des œufs en 6-7 semaines et tombent par terre dès qu'ils sortent. Ils se mettent ensuite sous terre et y passent les 17 prochaines années.

À cet égard, les zoologistes s'inquiétaient pourquoi les chicharros passent tant d'années sous le sol. Et ce qui est plus mystérieux, pourquoi le nombre d'années de ces cycles est-il le premier?

Nombres premiers

Les premiers nombres sont des nombres qui ne peuvent être divisés que par soi-même ou par un: 1, 3, 5, 7, 11, 13 et 17, par exemple. Il semble que quand le nombre d'années de cycle de vie est le nombre premier il obtient un certain avantage pour survivre.

Répartition géographique des six espèces de chicharro périodique.

Selon une théorie, les chicharros périodiques ont développé ce système pour éviter quelques parasites. Supposons que le parasite a un cycle de vie de deux ans. Si le cycle de vie de la carafe est multiple de deux, les craquelins et les parasites coïncideront régulièrement.

Ainsi, si le chicharro veut éviter le parasite, la meilleure stratégie est de développer un long cycle de vie. En plus d'un cycle de vie long, lorsque le nombre est le premier, diminue la probabilité de rencontrer le parasite. Par exemple, si le cycle de vie du pot est de 17 ans et que celui de la parasite est de 2 ans, ils se retrouveront tous les 34 ans et si le cycle de vie du parasite est de 16 ans, tous les 272 ans.

Possibilités du parasite

Que peut faire le parasite pour rencontrer les chichas ? La première option serait d'apparaître annuellement. Ainsi, tous les 17 ans, il s'adapterait en toute sécurité avec les chichas. Cependant, dans cette situation, il est possible que le parasite ne se reproduise pas pendant 16 années consécutives, car dans les 16 premières années d'apparition il n'y aura pas de puces parasites.

En sortant du sous-sol, les chichas remplissent tous les coins.
FRM Frank/Graphics Count.com

La deuxième option serait de développer le même cycle de vie long que la txitxarra. Pour cela, ils auraient un cycle de vie de plus en plus long d'une génération à l'autre, arrivant parfois à avoir un cycle de 16 ans. Ainsi, à un moment évolutif, en 272 ans ils ne coïncideraient pas avec les chichas.

Cette deuxième option pourrait expliquer pourquoi le parasite des chichas n'a jamais été trouvé. Dans la lutte pour la rencontre avec le pot, il est possible que le parasite ait prolongé son cycle de vie jusqu'à l'âge de 16 ans. Ainsi, le parasite et le pot ne seraient pas trouvés en 272 ans, ce qui a conduit le parasite à la destruction.

Le résultat est un pot avec un cycle de vie de 17 ans, bien que ce cycle n'est plus nécessaire, puisque le parasite n'existe plus.

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