El Canto de la Cigarra

La Cigale, ayant chanté
Tout l’Été.
Se trouva fort dépourvue
Quand la bise fut venue.
Pas un seul petit morceau
De mouche ou de vermisseau. (…)

Hace tiempos deseaba grabar y analizar el canto de la cigarra.

A este sonido los científicos lo denominan “Estridulación“, del latin stridens,  stridentis, que significa “Chillar“.  Yo prefiero llamarlo “Canto”, y no  “chillido“, y mucho menos “estridulación”  … palabra rara.

Que aquellos que no saben de música lo llamen chillido. Para mí,  definitivamente es un canto .!!!

Y es un canto realizado solo por los machos. Usualmente  un llamado sexual que  puede ser percibido por las hembras a mas de 1 km de distancia, gracias a unos tímpanos muy  desarrollados  ubicados en el tórax .   Quien dijo que el oido debe estar siempre en la cabeza?

El canto puede también  ser utilizado como señal de  marcado de territorio o  como señal de alarma. Su intensidad  es mayor en la medida que aumenta la temperatura.  Por eso en las noches de verano es cuando mayor intensidad desarrolla.

El sonido proviene de  los “Timbales“,   membranas abdominales pareadas (una a cada lado del abdomen) de naturaleza   quitinosa  que vibran por  la salida de aire a presión proveniente de unas cámaras o sacos aéreos . Estos sacos, a mas de garantizar la salida de aire a presión, funcionan como cajas de resonancia.

Fig 1. Aparato resonador  (izquierda) y timbales (derecha). En esta figura se resalta la membrana vibrante(1), orificio de salida de aire(2) y músculo (3). Fuente: Romero et al, 2008.

El aparato resonador  no es homogéneo, sino que contiene un conjunto de costillas, responsables finales de la complejidad del canto.

En resumen, este instrumento musical es una mezcla de instrumento de viento y percusión.

Apartándome por ahora de la fisiología del canto,  después de mucha espera  un pequeño “cigarro” cantor  pasó la noche  en el balcón de mi apartamento. Como pago por su estadía, el inquilino  me regaló un bello concierto que pude grabar previa  su autorización . No quiero tener problemas de derecho de autor.

Les comparto pues los resultados.

La figura 1  corresponde a la forma de onda y Espectrograma de un conjunto de 13 chirps. De nuevo, prefiero llamarlos “Chirps” , en ingles, y no chillidos.

Fig 1. Forma de onda y espectrograma, 13 chirps.

El patrón de repetición de  “Chirps”  es muy uniforme. En promedio,   se repiten cada 530 milisec, con un intervalo en canto de unos 250 milisec/chirp ,  seguido de  un intervalo en silencio ligeramente mayor.

Los chirps no son  monotónicos, se componen de  cuatro bandas de frecuencia claramente diferenciables,  ubicadas al rededor de  4.1, 8.7, 12.9 y 16.6 Khz, todas  tonos agudos perceptibles por el oído humano. Recordemos que nuestro aparato auditivo es sensible en la banda 20 Hz -20 Khz.

Retornando a mi huésped, el componente  principal de su canto corresponde a la primera  banda (3-5.8 Khz) , que como mencioné tiene una media al rededor de 4.1 Khz.

En cuanto a la intensidad de canto, es mucho mayor a inicio de cada chirp.  se incrementa de manera pronunciada presentando su máximo de intensidad hacia el primer tercio del chirp, descendiendo de manera mas suave  en la medida que avanza el mismo.

Fig 2. Detalle de forma de onda y espectrograma.

Cada “Chirp” se compone de un conjunto de pulsos ( vibraciones)  en un patrón de repetición de entre 3 y 15 milisegundos por  vibración. Ver fig 2.

La primera banda es la que presenta el  mayor número de pulsos , alrededor de  30 unidades,  y la tercera es la que menor numero exhibe (al rededor de 10).

Las diferentes bandas de sonido  deben provenir  de diferenciales vibratorios por costilla. Probablemente cuatro costillas estén involucradas en el canto,  “afinadas” a diferentes frecuencias. Anatómicamente,  entre mayor sea la frecuencia generada  menor debe ser la longitud de la costilla generadora.

Por otro lado,  la rigidez, dependiente del grosor y profundidad de las costillas, debe intervenir en el número de vibraciones generadas.

Así, la tercera costilla debe ser mucho mas rígida que sus compañeras de concierto, requiriendo en consecuencia mucha mas energía (presión de aire de salida ) para lograr vibraciones audibles.

Los resultados obtenidos son coherentes con los obtenidos por Romero et al.

La siguiente figura es extraída de su publicación:

Fig 3. Espectrograma correspondiente a la variedad Valenciana de Cicada orni. Notese las cuatro frecuencias diferenciadas por color. Fuente: Romero et al, 2008.

Reconocimientos: Como en todos mis blogs de cantos de la naturaleza, la captura y análisis de sonidos se realizó mediante el programa RavenPro de la Universidad de Cornell.

Bibliografía:

2008. Romero et al. Análisis acústico del canto de la “Cicada orni” variedad Valenciana.  Acústica, Universidad de Coimbra, Portugal.