自然科普:十七年后的今天,美國又要被數(shù)百億只這種昆蟲占領(lǐng)了
發(fā)布時(shí)間:2021-05-21
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自然科普:十七年后的今天,美國又要被數(shù)百億只這種昆蟲占領(lǐng)了

上一次它們出現(xiàn)在人們視野中還是在2004年,那時(shí)候《老友記》 還沒結(jié)束,穆迪還呆在古吉拉特,劉翔還跑得飛快,小布什剛又當(dāng)上了美國總統(tǒng)。

十七年后的今天,美國又要被數(shù)百億只這種昆蟲占領(lǐng)了:十七年蟬

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這些小小的昆蟲在新聞中曇花一現(xiàn),然后迅速地被人們遺忘。它們是在2004年5-6月之間出現(xiàn)的。實(shí)際上從歐洲人定居美洲開始,那里的科學(xué)家就開始注意觀察它們了。

其中就有我們非常熟悉的那位富蘭克林。

十七年后的今天,美國又要被數(shù)百億只這種昆蟲占領(lǐng)了:十七年蟬

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他們把經(jīng)常出現(xiàn)的蟬做了一下統(tǒng)計(jì),把它們分成了不同的群,經(jīng)過長期的觀察發(fā)現(xiàn),它們總是在固定的周期出現(xiàn),有的是每13年出現(xiàn)一次,有的是每17年出現(xiàn)一次。

時(shí)間過去了上百年,和我們?nèi)祟惖娜合嗨?,有的群發(fā)展壯大,有的群則銷聲匿跡了。

它們的名字叫十七年蟬,也叫周期蟬、布魯?shù)孪s,(學(xué)名:Magicicada septendecim),屬于昆蟲綱、有翅亞綱、同翅目、蟬科、蟬屬。一共有七種,全都生活在北美洲中部和東部。

十七年后的今天,美國又要被數(shù)百億只這種昆蟲占領(lǐng)了:十七年蟬

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十七年蟬和同屬蟬科居住在世界其它地方的親戚,在外貌上略有區(qū)別。它們的眼睛是紅色的,翅膀是黃色的,顯得更為引人注目。但它們的個(gè)頭比我們常見的柞蟬要小不少。

十七年后的今天,美國又要被數(shù)百億只這種昆蟲占領(lǐng)了:十七年蟬

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實(shí)際上,所有種類的蟬都會(huì)經(jīng)歷一段較長時(shí)間的地下生活,有的是一年,有的是兩年,有的是三到五年。不過像十七年蟬這么沉得住氣的還是非常罕見的。有研究表明,它們根本不需要在地底呆這么長的時(shí)間,實(shí)際上在七八年的時(shí)候,它們已經(jīng)完全成熟了。

如果去掉它們十七年的地下生活,它們看起來還是非常正常的,在18攝氏度左右的涼爽夜晚,它們會(huì)從地底爬出來,爬上大樹,褪掉灰暗的舊殼,長出翅膀,在陽光下歡唱數(shù)周,產(chǎn)卵后死去。

十七年后的今天,美國又要被數(shù)百億只這種昆蟲占領(lǐng)了:十七年蟬

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它們的密度是無與倫比的,每平米的數(shù)量可以達(dá)到四萬只。

只是,它們?yōu)槭裁匆冗@么長時(shí)間呢?

有一種解釋是嚴(yán)酷的環(huán)境造成了它們的習(xí)性,上溯180萬年,整個(gè)地球都比較寒冷,如果這些蟬在寒冷的夏天羽化,那么沒等留下后代,它們就會(huì)凍死??赡鼙泵来箨懙臍夂驐l件更為嚴(yán)酷,畢竟我們在這里發(fā)現(xiàn)了很多的猛犸象和披毛犀。所以理論上來說等的時(shí)間越長,成蟲就越安全。

十七年后的今天,美國又要被數(shù)百億只這種昆蟲占領(lǐng)了:十七年蟬

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不過這種解釋不能說明為什么這些蟬的生命周期都是奇數(shù)。那為什么不是十六年或十八年而非得是十七年呢?

還有一種解釋是這些蟬的周期性生活是為了躲避天敵。眾所周知,昆蟲的天敵是鳥類,而鳥類的壽命一般是在十余年。

剛才我們說過,十七年蟬的密度極大,每平米可以有4萬只,它們的生存策略就是反正我們躲不過敵人,那么我們就把敵人撐死吧。

十七年后的今天,美國又要被數(shù)百億只這種昆蟲占領(lǐng)了:十七年蟬

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豐富的食物刺激了捕食者,讓它們大量繁殖,但是這樣的好事不是天天都有的。大量出生的新一代鳥類缺少食物以后,數(shù)量就會(huì)驟減,等到這些蟬下一次出現(xiàn)的時(shí)候,天敵的數(shù)量就不會(huì)那么多了。

2012年,康奈爾大學(xué)的行為生態(tài)學(xué)家沃爾特?科尼格(Walt Koenig),以及美國農(nóng)業(yè)部林業(yè)局的生態(tài)學(xué)家安德魯?利布霍爾德(Andrew Liebhold)共同發(fā)表了一個(gè)論文,他們發(fā)現(xiàn)在17年蟬大批出現(xiàn)12年后,捕食它們鳥類的數(shù)量開始減少,最終在第二代十七年蟬出現(xiàn)的時(shí)候達(dá)到最低點(diǎn)。

十七年后的今天,美國又要被數(shù)百億只這種昆蟲占領(lǐng)了:十七年蟬

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這種情況,正是十七年蟬們所希望看到的——超生的天敵因?yàn)槭澄飬T乏開始逐漸消失。

下面是統(tǒng)計(jì)到的一些十七年蟬種群的出現(xiàn)規(guī)律。

  • 17年蟬第一組,將于2029年出現(xiàn)在Western VA, WV
  • 17年蟬第二組,將于2030年出現(xiàn)在CT, MD, NC, NJ, NY, PA, DE, VA, DC
  • 17年蟬第三組,將于2031年出現(xiàn)在IA
  • 17年蟬第四組,將于2032年出現(xiàn)在Eastern NE, southeastern IA, eastern KS, western MO, OK, north TX
  • 17年蟬第五組,將于2016年出現(xiàn)在Eastern OH, Western MD, Southwestern PA, Northwestern VA, WV
  • 17年蟬第六組,將于2017年出現(xiàn)在Northern GA, western NC, northwestern SC
  • 17年蟬第七組,將于2018年出現(xiàn)在Ontario, Yates, and Seneca Counties NY
  • 17年蟬第八組,將于2019年出現(xiàn)在Eastern OH, western PA, northern WV
  • 17年蟬第九組,將于2020年出現(xiàn)在Western VA, southern WV, western NC
  • 17年蟬第十組,將于2021年出現(xiàn)在NY, NJ, PA, DE, MD, DC, VA, WV, NC, GA, TN, KY, OH, IN, IL, MI
  • 17年蟬第十一組,已于1954年之后絕滅
  • 17年蟬第十二組,從未發(fā)現(xiàn)過該組的周期蟬
  • 17年蟬第十三組,將于2024年出現(xiàn)在Northern IL and in parts of IA, WI, and IN
  • 17年蟬第十四組,將于2025年出現(xiàn)在Southern OH, KY, TN, MA, MD, NC, PA, northern GA, western VA and WV, and parts of NY and NJ
  • 17年蟬第十五組,從未發(fā)現(xiàn)過該組的周期蟬
  • 17年蟬第十六組,從未發(fā)現(xiàn)過該組的周期蟬
  • 17年蟬第十七組,從未發(fā)現(xiàn)過該組的周期蟬

今年要出現(xiàn)的就是上面的第十組十七年蟬,讓我們期待它們的來到吧。

小結(jié):這是一些懂得統(tǒng)計(jì)學(xué)和數(shù)學(xué),而且還很有耐心的蟬,所以不要害怕它們,它們實(shí)際上不會(huì)對人造成任何傷害的。雖然太多的蟬看起來讓人有些不適,但是想想十七年也就這么一次。所以就算這幾周有點(diǎn)吵,也是可以忍受的。

十七年后的今天,美國又要被數(shù)百億只這種昆蟲占領(lǐng)了:十七年蟬

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謝謝您的觀賞。

美國紅眼蟬的周期性爆發(fā)及其捕食性天敵

作者:陳海峰;李樞強(qiáng);張建旭 刊名:動(dòng)物學(xué)雜志

引致蟬若蟲地方病的蟬棒束孢種群遺傳結(jié)構(gòu)

作者:張勝利;于士軍;欒豐剛;蒲順昌;陳雪;李增智; 刊名:應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)

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