蝉

图源：Pixabay

当红眼蝉开始爬出地面，爬上树枝时，它们总会引起轰动。这样的事件目前正在弗吉尼亚州、西弗吉尼亚州和北卡罗来纳州的部分地区上演。这种昆虫求偶时会发出刺耳的白噪音，它们大批出现的现象让人兴奋不已，因为人们认为这种现象每13或17年才会发生一次。

但在美国，定期出现的“周期蝉”有十多种，每年春天都会出现一群不同的蝉，它们只是位于不同的地理区域。还有一些物种，被称为“三伏蝉”或“年度蝉”，它们不会每隔几年才集体出现，而是每年都会出现，且通常在最热的夏末。

还有一些定期孵化的蝉出现在美国东北地区，它们在地下生活了17年，生长极其缓慢，以植物根系为食，并利用土壤温度来调节自身的生物钟。当它们的“天选之年”到来时，环境温度一旦达到64华氏度（17.8摄氏度），它们就开始冲破泥土。其他“十七年蝉”生活在大西洋中部各州和密西西比河谷，而“十三年蝉”大多生活在阿拉巴马州、肯塔基州和田纳西州。

尽管如此，蝉的出现也不是完全协调统一的，群体中的小部分个体会早一年或晚一年孵化，甚至早四年或晚四年。

自5月30日起，人们使用“Cicada Safari”APP进行野外观察。令人费解的是，结果显示不同的蝉群体有的准时出现(Brood IX群体)，有的则提前出现。这款应用由圣约瑟夫山学院（Mount St. Joseph University）的研究人员开发，功能包括给蝉拍照或录像，上传图像以进行验证和绘制地图。

图源：Gene Kritsky和Chris Simon

科学家认为，这种罕见的应急现象能帮助该物种避开捕食者。即使一些个体被鸟类吃掉了，仍有很多个体能够存活下来，寻找配偶，并在成功繁衍下一代后死亡。这一季的蝉的群体被称为Brood IX，该群体上一次出现在这个地区是2003年和2004年。2013年该群体的第二窝的出现区域与该地的部分地区相重叠。“蝉的出现是一种非常令人惊奇的生物现象，”弗吉尼亚理工大学（Virginia Tech）的昆虫学家Eric Day说，“有些地方只会看到一点点蝉，有些地方每英亩大概有1000只，而有些地方每英亩甚至有10万到100万只蝉从地里钻出来。”

据Day介绍，蝉除了叫声比较刺耳和蜕皮后会留下蝉蜕之外，并没有带来太多的麻烦。他说，果园主人知道要推迟种植新树，以免雌蝉在树枝上产卵对果树造成损害。

除了今年的Brood IX群体，昆虫学家还发现，在芝加哥附近，Brood XIII群体的孵化期提前了4年。Brood XIX（一群“十三年蝉”）的部分个体也提前了4年出现在从密苏里州的圣路易斯市到北卡罗来纳州首府罗利市的一些地方。民间科学家用www.magicicada.org网站记录蝉的照片，此外，“Cicada Safari”APP帮助研究人员注意到，在华盛顿特区附近，来自Brood X群体的几只幼蝉提前1年孵化了。

康涅狄格大学（University of Connecticut）的蝉生物学家Chris Simon表示，与“正常”繁殖年份出现的蝉相比，这些提前出现的蝉数量要少得多，往往会死光或被吃掉。科学家早在1969年就观察到了提早孵化的蝉，当时芝加哥菲尔德博物馆（Field Museum）的Henry Dybas记录了这一现象。但这些不墨守成规的昆虫仍然很神秘，研究人员不确定造成这一现象的原因。Simon说，一种可能性是，这些个体比其他个体发育得更快。而另一种理论是，气候事件导致了提前孵化。

“大概在一万年前或者更晚一点的某个时候，蝉总共只有一个群体。” Simon说：“那时冰河时代刚刚结束，美国的森林逐渐开始变成今天的样子。”她说，随着森林覆盖面积的减少，蝉的繁殖群体变得彼此孤立，它们形成了不同的孵化群，最终分裂成更小的群体。

随着全球变暖对森林和昆虫的影响加剧，观察者可能会看到更多的早孵化蝉。但目前还很难评估这会造成什么影响。“蝉群就像一幅巨大的拼图，”Simon说：“据我们所知，还没有其他任何生物以这种方式运作。”

翻译：张玉

审校：施怿

引进来源：科学美国人

引进链接：https://www.scientificamerican.com/article/noisy-cicadas-are-widely-misunderstood/


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