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I preservativi sono ampiamente conosciuti per il loro scopo di creare una barriera che protegge gli individui dalle infezioni trasmesse sessualmente e dalle gravidanze indesiderate o non pianificate. Tuttavia, le persone hanno trovato molti usi alternativi per i preservativi, come un impacco di ghiaccio improvvisato, una borsa impermeabile per un telefono o dei fiammiferi e una medicazione per ferite o un laccio emostatico. Poiché i preservativi in lattice sono costituiti da sostanze impermeabili all'acqua, i ricercatori li hanno trovati utili anche nella ricerca sul campo nella foresta amazzonica mentre studiavano le torri delle cicale.
Lavorando come parte del programma di formazione in ecologia quantitativa dell'Istituto Serrapilheira, più di una dozzina di giovani ricercatori hanno studiato qualcosa che non avevano mai visto prima:le torri delle cicale, inclusa la più alta mai registrata con i suoi 47 centimetri. I ricercatori si sono incuriositi riguardo allo scopo poco compreso di queste strutture e hanno mirato a verificare due ipotesi. In un articolo pubblicato su Biotropica, hanno descritto come hanno utilizzato i preservativi in un esperimento di sigillatura per testare un'ipotesi e hanno fornito i risultati.
Testando la teoria secondo cui le torri hanno una funzione di regolamentazione fisiologica, l'autrice principale Marina Mega ha detto in un articolo raccontando l'esperienza in cui "uno dei miei colleghi ha scherzato, 'Guarda la loro forma:e se usassimo i preservativi?'" per impedire all'aria di entrare e uscire. A quel punto hanno infilato nove preservativi in lattice, avvolgendoli alla base con una pellicola di PVC. After 18 hours, they checked the condoms for inflation and broke the towers at the base to record what happened next.
Le torri delle cicale studiate dai ricercatori dell'Istituto Serrapilheira in Amazzonia sono state costruite dalle ninfe Guyalna cyclorogena, che sono tra gli animali della foresta pluviale che subiscono la metamorfosi. Come insetti che perdono la pelle e vivono sottoterra, si nutrono della linfa delle radici prima di emergere da adulti. Gli insetti scolpiscono con precisione queste strutture cilindriche con argilla e urina e una delle ipotesi dei ricercatori era che aiutassero a regolare il flusso d'aria.
Dopo che le nove torri furono sigillate con preservativi per tre quarti di una giornata, i risultati dipendevano dalle loro dimensioni, probabilmente perché il sigillo limitava lo scambio di gas e causava stress respiratorio. Le coperture in lattice sulle strutture più alte sono state gonfiate. Il giorno successivo alla rottura delle strutture, quelle alte almeno 19,6 centimetri hanno mostrato tassi di crescita migliori rispetto alle strutture di controllo lasciate intatte. Le torri più corte avevano tassi di crescita inferiori rispetto ai controlli.
Per questo motivo, i ricercatori hanno dedotto che le ninfe di G. chronogena avevano risposte flessibili all’accumulo di anidride carbonica e ai fattori di stress respiratorio come il calore e l’ipossia. Questo perché, in base ai risultati, le strutture più grandi sembrano avere più ossigeno iniziale per ritardare l’accumulo di CO2. Inoltre, potrebbe indicare che le ninfe nelle torri più grandi hanno più riserve di energia e una migliore tolleranza allo stress. I ricercatori notano che queste potenziali conclusioni possono essere confermate solo con misurazioni fisiologiche dirette.
Insieme all'esperimento di sigillatura utilizzando preservativi, i ricercatori dell'Istituto Serrapilheira hanno eseguito un esperimento di aggiunta di acqua su nove torri di cicale di G. cyclorogena. Versavano l'acqua in un foro alla base e uniformemente attorno all'esterno per simulare gli effetti di una forte pioggia, chiudendo anche l'apertura in alto con argilla. Rispetto alle strutture di argilla intatte utilizzate come controllo, non c'era differenza nel tasso di crescita.
Oltre a ciò, i ricercatori si sono chiesti se le torri delle cicale proteggano le ninfe dai predatori. Questa teoria mi venne in mente quando notarono quante formiche strisciavano intorno alle torri, a volte in enormi colonie. Per scoprirlo, hanno attirato le formiche in punti specifici utilizzando un’esca simile a una pizza fatta di grano, acqua e sardine. L'esca è stata posizionata sulle cime di 30 torri in tre siti per imitare il punto in cui le cicale sarebbero emerse durante la metamorfosi. Altre 10 esche di controllo sono state posizionate a terra ad almeno 2 metri di distanza l'una dall'altra. Solo tre ore dopo, sulle esche terrestri c’erano circa 8,5 volte più formiche che sulle esche torre; le torri stesse apparentemente proteggevano le cicale dai predatori. Le variazioni di altezza, tuttavia, non hanno influenzato la probabilità della presenza di formiche.
I risultati combinati di questi esperimenti indicano che le torri di cicala sono un fenotipo esteso adattivo. Fondamentalmente, sono la strategia dell'insetto per far fronte ai fattori abiotici e biotici nell'ecosistema (o rispettivamente agli elementi non viventi e viventi). La funzione protettiva è particolarmente importante quando le ninfe sono nella fase finale della trasformazione. Tuttavia, i ricercatori si chiedono in che modo l'altezza delle torri sia collegata al successo riproduttivo e alla sopravvivenza delle ninfe.
