“週期蟬”沉睡地底17年，將佔領美國多地，為何偏偏是17年？

文|科學蟲洞

在美國東部部分地區，紅眼黑身的週期蟬，在地底沉睡17年後破土而出。它們即將席捲美國多地，佔領新澤西州、賓夕法尼亞州等15個州以及華盛頓特區。

週期蟬到底是何方神聖？

世界上有大約2000種蟬，大多數是一年生或2-5年生，但在美國，生活著一些生命週期特別長的蟬，它們就是週期蟬。

週期蟬是北美洲最古老的昆蟲之一，共有7個物種，研究者們習慣於用“Brood”來區分各地以各自週期出現的群體。

今年爆發的群體被稱為“BroodX”，是美國東部存在的週期蟬裡，分佈最廣、數量最密集的。

週期蟬一次爆發，數量最多時每英畝可達大約150萬隻，蟬鳴聲相當聒噪。

週期蟬是世界上最長壽的昆蟲，只有13年和17年兩種生命週期。不過，它們絕大部分時間都生存在地面之下。

幼蟲在地下，靠吸食樹根的汁液生存，等到蟄伏13年或17年時，同個群體的若蟲同時破土而出。

來到地面後，它們所剩的壽命就十分短暫了。在4-6周之間，這些週期蟬會經歷羽化、交配、產卵、死亡的過程。它們生下的卵會孵化成幼蟲，開始新的生命週期。

為什麼偏偏是13年、17年？

從17世紀開始，科學家就對週期蟬漫長的生命週期感到困惑。而最早察覺到這些蟬也許具有周期性爆發特徵的，是瑞典博物學家Pehr Kalm。

透過參考文獻以及自身的親身經歷，

Pehr Kalm在報告中提出了“17年週期”的存在。

除此之外，美國數學家Benjamin Banneker，也觀察到了週期蟬的爆發，甚至成功預言了一次爆發。

那麼，既然這些蟬的生命週期基本固定，那為什麼偏偏是13年、17年，而不是其他時間？

★早期觀點：捕食者飽和效應

早期的觀點認為，13年、17年的生命週期，可以有效地幫助週期蟬長期躲避天敵。

當一個同期蟬群體爆發，其數量會遠遠超過捕食者的取食能力；被吃掉的同期蟬，也就不足以影響群體的交配繁衍。這個現象，是“捕食者飽和效應”的體現。

然而，近些年來的一些研究卻說明，這個解釋可能並不完全準確。

研究結果顯示，只有在阿利效應存在的情況下，13年、17年的週期才有利於週期蟬的數量增長，但捕食者飽和效應僅僅是可能導致阿利效應的因素之一。

★週期蟬與氣候變化的聯絡

美國《國家科學院學報》網路版有一份報告，稱週期蟬是透過適應寒冷期和溫暖期等氣候變化，從而進化出13年和17年這兩種週期的。

研究團隊收集了1978年後30年內的週期蟬基因，結果發現，

13年週期的蟬，最初大約是在50萬年前的間冰期分化出來的，當時氣候較為溫暖；

而在大約2萬年前的最後一個冰川期高峰階段後，週期蟬開始分化為13年與17年兩種週期。

科學家認為，在冰川期，氣溫下降，週期蟬便透過進化，使生長週期延長到17年，以此適應寒冷的氣候。

如今，17年週期蟬主要生活在美國東北部；而13年的週期蟬，則主要生活在氣候較為溫暖的南部。

當然，週期蟬並不是一開始就朝著“13年”“17年”這兩個時間長度演化的。該研究小組的學者表示，週期蟬可能曾經不斷延長或縮短生命週期，但最終剩下的只有13年和17年這兩個週期。

週期蟬的爆發會帶來哪些後果？

週期蟬破土後數量龐大，看上去就好像蝗蟲過境一般，美國民眾也曾誤以為是發生了蝗災，以至於現在還有人把它們稱為“蝗蟲”。

不過，週期蟬帶來的後果並沒有蝗災那麼可怕，它們也說不上是大害蟲。

週期蟬不會攻擊人類，一般也不會進入室內，除非不慎從窗外飛入，或停留在人身上被帶進房屋。

週期蟬的食物是樹汁，取食對樹木造成的傷害不是特別大，最多是導致生長速度變慢。

但是，也不意味著沒有問題。週期蟬產卵時會切開一小段樹皮，

如果產卵的蟬過多，那麼就會對幼樹造成較大的傷害。

另外一點就是，蟬鳴總會讓一些人感到吵鬧，更別說是數量龐大、分佈密集的週期蟬。當這些蟬破土而出、聚集在一塊，其發出的蟬鳴聲會十分聒噪，對人們造成一定的困擾。

蟬卵

週期蟬雖然每隔13年、17年才會破土，但這並不意味著我們要等上十幾年才能看到它們。

對週期蟬的態度

美國的週期蟬有15個群體，各自有各自的生活區域，每個群體的蟄伏時間只在內部同步，群體與群體之間是不同步的。

也就是說，如果你總是呆在美國的同一個地方，那麼確實要等十幾年才能看到週期蟬；可如果走到美國其他地方尋找，你可能每年都會找到週期蟬。

對於週期蟬的爆發，美國人的態度不盡相同，有些人感到煩惱不已，有些人則把它當作大自然的奇景，甚至實地觀察。

值得一提的是，週期蟬可以烹飪成菜餚食用，但最好是選擇剛出土、還未來得及蛻皮的幼蟲，需要在深夜或凌晨去尋找。

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