文|科学虫洞

在美国东部部分地区，红眼黑身的周期蝉，在地底沉睡17年后破土而出。它们即将席卷美国多地，占领新泽西州、宾夕法尼亚州等15个州以及华盛顿特区。

周期蝉到底是何方神圣？

世界上有大约2000种蝉，大多数是一年生或2-5年生，但在美国，生活着一些生命周期特别长的蝉，它们就是周期蝉。

周期蝉是北美洲最古老的昆虫之一，共有7个物种，研究者们习惯于用“Brood”来区分各地以各自周期出现的群体。

今年爆发的群体被称为“BroodX”，是美国东部存在的周期蝉里，分布最广、数量最密集的。周期蝉一次爆发，数量最多时每英亩可达大约150万只，蝉鸣声相当聒噪。

周期蝉是世界上最长寿的昆虫，只有13年和17年两种生命周期。不过，它们绝大部分时间都生存在地面之下。

幼虫在地下，靠吸食树根的汁液生存，等到蛰伏13年或17年时，同个群体的若虫同时破土而出。

来到地面后，它们所剩的寿命就十分短暂了。在4-6周之间，这些周期蝉会经历羽化、交配、产卵、死亡的过程。它们生下的卵会孵化成幼虫，开始新的生命周期。

为什么偏偏是13年、17年？

从17世纪开始，科学家就对周期蝉漫长的生命周期感到困惑。而最早察觉到这些蝉也许具有周期性爆发特征的，是瑞典博物学家Pehr Kalm。

通过参考文献以及自身的亲身经历，Pehr Kalm在报告中提出了“17年周期”的存在。

除此之外，美国数学家Benjamin Banneker，也观察到了周期蝉的爆发，甚至成功预言了一次爆发。

那么，既然这些蝉的生命周期基本固定，那为什么偏偏是13年、17年，而不是其他时间？

★早期观点：捕食者饱和效应

早期的观点认为，13年、17年的生命周期，可以有效地帮助周期蝉长期躲避天敌。

当一个同期蝉群体爆发，其数量会远远超过捕食者的取食能力；被吃掉的同期蝉，也就不足以影响群体的交配繁衍。这个现象，是“捕食者饱和效应”的体现。

然而，近些年来的一些研究却说明，这个解释可能并不完全准确。

研究结果显示，只有在阿利效应存在的情况下，13年、17年的周期才有利于周期蝉的数量增长，但捕食者饱和效应仅仅是可能导致阿利效应的因素之一。

★周期蝉与气候变化的联系

美国《国家科学院学报》网络版有一份报告，称周期蝉是通过适应寒冷期和温暖期等气候变化，从而进化出13年和17年这两种周期的。

研究团队收集了1978年后30年内的周期蝉基因，结果发现，13年周期的蝉，最初大约是在50万年前的间冰期分化出来的，当时气候较为温暖；

而在大约2万年前的最后一个冰川期高峰阶段后，周期蝉开始分化为13年与17年两种周期。

科学家认为，在冰川期，气温下降，周期蝉便通过进化，使生长周期延长到17年，以此适应寒冷的气候。

如今，17年周期蝉主要生活在美国东北部；而13年的周期蝉，则主要生活在气候较为温暖的南部。

当然，周期蝉并不是一开始就朝着“13年”“17年”这两个时间长度演化的。该研究小组的学者表示，周期蝉可能曾经不断延长或缩短生命周期，但最终剩下的只有13年和17年这两个周期。

周期蝉的爆发会带来哪些后果？

周期蝉破土后数量庞大，看上去就好像蝗虫过境一般，美国民众也曾误以为是发生了蝗灾，以至于现在还有人把它们称为“蝗虫”。

不过，周期蝉带来的后果并没有蝗灾那么可怕，它们也说不上是大害虫。周期蝉不会攻击人类，一般也不会进入室内，除非不慎从窗外飞入，或停留在人身上被带进房屋。

周期蝉的食物是树汁，取食对树木造成的伤害不是特别大，最多是导致生长速度变慢。

但是，也不意味着没有问题。周期蝉产卵时会切开一小段树皮，如果产卵的蝉过多，那么就会对幼树造成较大的伤害。

另外一点就是，蝉鸣总会让一些人感到吵闹，更别说是数量庞大、分布密集的周期蝉。当这些蝉破土而出、聚集在一块，其发出的蝉鸣声会十分聒噪，对人们造成一定的困扰。

蝉卵

周期蝉虽然每隔13年、17年才会破土，但这并不意味着我们要等上十几年才能看到它们。

对周期蝉的态度

美国的周期蝉有15个群体，各自有各自的生活区域，每个群体的蛰伏时间只在内部同步，群体与群体之间是不同步的。

也就是说，如果你总是呆在美国的同一个地方，那么确实要等十几年才能看到周期蝉；可如果走到美国其他地方寻找，你可能每年都会找到周期蝉。

对于周期蝉的爆发，美国人的态度不尽相同，有些人感到烦恼不已，有些人则把它当作大自然的奇景，甚至实地观察。

值得一提的是，周期蝉可以烹饪成菜肴食用，但最好是选择刚出土、还未来得及蜕皮的幼虫，需要在深夜或凌晨去寻找。

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