科普：北美17年蟬知多少

知識 06-29

新華社紐約６月２８日電（記者袁悅李暢翔）１７年，剛出生的嬰兒可以成長為一位青年，奧運會至少可以舉辦４屆，而人們可能想不到的是，這也是北美壽命最長的蟬的生命周期。

２０１６年５月，在美國東部幾個州，一批蟄伏１７年的蟬蘇醒後破土而出。在某些地區，時隔十幾年突然出現大量的蟬，不失為一道奇景。

今年這批重見天日的１７年蟬是周期蟬的一種，而周期蟬是生活在北美的一類蟬的屬名，其生命周期為１３年或１７年，時隔十幾年突然出現是它們固有的生物現象。但為何是１３或１７年，還有待進一步的研究。

一個月的壽命？這是誤解

許多人誤以為，蟬的壽命只有一個月，它們會在幾十天里從幼蟲羽化成成蟲，產卵、交配，然後死亡。實際上，蟬的一生中大部分時間以幼蟲形態穴居在地下。例如，中國蟬的穴居時間為３至７年，法國蟬的生命周期大多是４年，在北美這個周期可以長達１７年。也就是說，雖然在許多地區每年都能見到蟬，但「年年歲歲花相似，歲歲年年蟬不同」。

「隨著外界溫度的升高，蟬的幼蟲會意識到出土時機，」美國自然歷史博物館昆虫部專家路易斯·索金告訴新華社記者。

蟬的出土一般發生在黃昏及夜間。這個時候，幼蟲爬出地表，爬到樹上，開始「金蟬脫殼」的過程。蛻皮片刻過後，蟬的翅膀就會變硬，開始飛行。

在重見天日的時間裡，蟬要幹些什麼？雄性此時需要用蟬鳴吸引雌性前來交配，交配後便等待死亡。雌蟬在交配過後開始在樹枝上產卵，隨後也迎來生命終結。雌蟬產下的卵在第二年才會孵出幼蟲，鑽入地下開始新一輪生命周期。

北美獨有的周期蟬

「周期蟬這一屬中有個７個物種，而且只分布在北美洲，從未在其他大洲發現過，」索金教授說。

根據它們出現的年份，周期蟬被分為３０個群。其中１號群到１７號群是１７年蟬，１８號群到３０號群是１３年蟬。

除去一些已滅絕的群，周期蟬只剩下１５個群。今年破土的是１７年蟬中的５號群，主要分布在美國東部的俄亥俄州、賓夕法尼亞州、西弗吉尼亞州、弗吉尼亞州，以及紐約州的長島地區。

「周期蟬的地域分布是從冰川時代就形成的，當時的冰川活動造就了他們今天的分布，」索金說。

既然隔幾年就有不同群種的周期蟬出沒，那麼如何區別它們是１７年蟬還是１３年蟬？

索金介紹說，每一個群種的周期蟬身體部位的顏色、蟬鳴、ＤＮＡ（脫氧核糖核酸）的組成都存在差別。科學家和愛好者通過常年觀察，記錄其中差別。現在每當收集到新的脫殼蟬的樣本，根據體態特徵，就可以對其分類作出判斷。

謎一樣的質數年份

為什麼周期蟬的生命輪迴周期呈１３年或１７年這樣質數年份？這個現象引發了昆蟲學家強烈的好奇；但直到現在，他們也沒有歸結出一個確切原因。