蛰伏17年一次破土几十亿 北美的这个夏天有“亿点”喧嚣

眼看5月已经到了，春天也接近尾声，北半球的人们很快都将迎来夏季。不过在太平洋彼岸的北美地区，今年与以往有一些不同。

自2月起，北美地区就开始有零星媒体报道，这两天同一个主题逐渐登上了各大媒体的头版。因为时隔17年，北美地区特有的17年蝉（Brood X批次）将在今年夏季破土而出。

△彩色手绘17年蝉成虫（右）与若虫（左），若虫破土化为成虫后，有着非常瞩目的红色眼睛，胸、背部为黑色，翅膀透明。

第一次记述中被称作“蝗虫”

1634年春末，北美洲普利茅斯的居民目睹了令人难以置信的景象：数以百万计有翅膀的红眼昆虫破土而出。当时刚刚来到北美大地不久的欧洲移民从未见过这样的景象，用“蝗虫”群称呼它们。

△1900年，由A.D Hopkins所著的论文中，提及了1634年北美移民发现的周期蝉。（图片来源：西佛吉尼亚大学）

而这，是目前切实可考有关北美17年蝉最早的文字记录。

从首次文字记录到现在，科学家们在这种昆虫的研究上投入了百余年的时间。目前，17年蝉被归类为半翅目蝉科、姬蝉亚科、突眼蝉族、周期蝉属的不完全变态发育昆虫。同属的还有13年蝉。不过关于周期蝉这一奇特物种的分类，则要追溯到122年前。

△昆虫学家查尔斯·莱斯特·马拉特所著的研究性书籍《周期蝉》（The Periodical Cicada）书影。马拉特在书中对周期蝉的每类种群进行了分类和调查研究，该分类方式被学界沿用至今。

1898年，昆虫学家查尔斯·莱斯特·马拉特对周期蝉进行分类，共分30类，以罗马数字编号，前17种对应17年蝉，后13种对应13年蝉。但由于分类只是理论上的，并不是每一年都有周期蝉出现，加之已经发现有17个年份的周期蝉，其中XI（11）与XXI（21）这两个种群经过验证已经灭绝，故目前实际上存在的周期蝉类别为15个。

只能17年，多一年少一年不行么？

目前的研究显示，周期蝉的蛰伏时间为13年和17年。如果存在能够蛰伏长达17年的周期蝉，那么理论上，蛰伏时间在13至17年之间似乎是可能的。昆虫学家们对此产生了诸多猜想。

△美国《国家地理杂志》，发表了一篇关于今年夏季将出现的17年蝉的科普文章。文章对周期蝉蛰伏17年的相关理论作了总结。

不过由于没有发现任何14、15或16年蝉存在，13与17这两个数字就显得十分特殊。科学家们推想，可能是因为13与17是两个质数，他们的公约数只有1与其本身。这样就能有效减少与周期性出现的天敌在同一年相遇，并降低某一年或某几年生态环境变化对蝉种群造成的影响。

△7年、13年、17年蝉遭遇周期性出现的捕食者轮序示意图。

但是这一理论也有着致命的缺陷，那就是目前并没有发现11年蝉，尽管11也是质数。此外，周期蝉通过在地下蛰伏质数个年份以实现躲避天敌的理论在实际情况中也有反例。目前科学家已经发现了一种专门杀死17年蝉的真菌。

△学术期刊《美国博物学家》2013年1月刊载的论文首次发现了17年蝉数量同鸟类种群数量之间存在动态变化关系。

另一种理论则是与捕食17年蝉的鸟类数量相关。一项研究发现，在17年蝉大批出现12年后，捕食它们的鸟类数量开始减少，最终在第17年，这批蝉再次出现的年份，以它们为食的鸟类数量降至最低。研究者发现，捕食者与被捕食者之间的个体数量随时间的动态调整，恰好相互补足。这一规律不单对周期蝉所在的生态系统进行了调节，长期来看对周期蝉这一种群的生存繁衍也有帮助。

△一只雄性束带翠鸟正在捕食一只蝉（图中蝉的种类相对普通，每年均有出现，并非周期蝉）

此外，关于质数周期出现的规律也衍生出，防止不同种类蝉相互杂交、减少与其他品种蝉在食物上的竞争等相关理论。不过直到现在，究竟为何这类蝉要蛰伏17年，学界仍然没有定论。

不鸣则已 一鸣惊人

尽管周期蝉以质数周期规律出现的原因仍然不明，但是能够确定的是，17年蝉的每一次破土，都是声势浩大的，今年也不例外。

据预测，今年夏季在北美地区破土的17年蝉总数将达到数十亿只，遍及美国东部15个州。不过也不用太害怕，17年蝉在破土化为成虫后，只会趴在树上嘬着树木的汁液。所以，周期蝉在已经破土之后，只会对树木产生些许影响，对农作物反而没有什么危害。或许唯一需要忍受的，就是它们停不下来的“知了、知了”的叫声。

△美国《国家地理》杂志曾报道，蝉鸣是为了吸引异性进行交配，部分种类的蝉发出的声音可达100分贝。

此外，比较有趣的一点是，从长远来看，17年蝉的出现还可以为其所处的生态环境提供额外养分。

学术期刊《生态学》刊发的一项研究显示，在一定森林面积内，蝉的总生物量（biomass）大于同一地区变成牧场后能养活的牛的生物量。用通俗但不准确的话总结就是，如果蝉和牛身上所有部位都能无损地转化为能量，在同样环境所承载的所有蝉和牛里，蝉转化的能量总和比牛大。

△学术期刊《生态学》1962年刊登的一项研究，揭示了周期蝉能够为生态环境提供大量的能量。

考虑到17年蝉周期性出现的特性，对那些以昆虫为食的动物们而言，今年夏天将有一顿难得的“加餐”。由此，也能减轻一些其他被捕食对象的生存压力。

从2004年到2021年 17年又一个生命循环

目前距离昆虫学家预测的17年蝉破土时间仍然有一段时日，但是康涅狄格大学昆虫学教授约翰·库利表示，可能由于气候变化的原因，现在有些地方已经出现了蝉鸣。他说：“随着全球气候变化，某些蝉打破了原有的生命循环。”

△社交网络上，一名外国网友对今年即将大量出现的17年蝉表达自己的不满。她说：“如果2021年的夏天被蝉毁了，我会叫出声来的。”

不过，17年间，改变的或许并不是蝉，反而是人类。库利表示，目前人人都拥有的智能手机和互联网，让原本鲜少有记录的蝉得以以各种方式被记述。毕竟，17年前，哪来的移动互联网呢。

至于下一次再见到Brood X这批17年蝉，就是2038年了。到那时，他们会如期破土而出么，人类又会以怎样的方式记录下这一年呢？