春夏之交,美国东部很多区域都被蝉所困扰,究其原因,不是由于它们的噪声,而是庞大的数量。
科学家们将在美国出现的两种周期蝉,在相近区域几乎同时大量出现的情况称为“蝉双窝”事件。长达221年以来,两群巨大的周期蝉将在美国同时从地底钻出,正展开喧闹的交配狂潮。
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周期蝉
周期蝉是北美特别是在美国分布的一类特殊的蝉,也被称为十七年蝉或十三年蝉,因其生命周期为十三年或十七年而得名。这些蝉是北美洲最为古老的昆虫之一,主要分布在美国和加拿大。
周期蝉的幼虫孵化后会钻入地下,一生绝大多数时间在地下度过,靠吸食树根的汁液生存。在孵化后的第十三年或十七年,同种蝉的若虫会同时破土而出,并在4-6周内完成羽化、交配、产卵和死亡的过程。然后,卵孵化后进入下一个生命周期。
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虽然全世界蝉的种类有3000多种,但周期蝉只有7种。其中,3个具有17年的生命周期,4个具有13年的生命周期。周期蝉的生命周期与质数相关,这种独特的生命周期使得周期蝉成为一种非常特殊的昆虫。它们只在每13年或17年才会化羽而出,与其他蝉类相比,其生命周期明显更长。
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美国“蝉双窝”事件
在昆虫学中,“蝉双窝”指的是在某些地方,蝉的若虫会在同一个地点附近形成两个或更多的巢穴或聚集点,这可能是由于土壤条件、树根分布或其他环境因素造成的。这些若虫在地下时可能通过某种方式相互通信或感知,导致它们在羽化时选择相近的地点钻出。
这本来是蝉的种群一种比较普遍的现象,但是聚焦到美国的周期蝉身上,情况变得复杂和严峻起来。
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在2024年4月底,在美国伊利诺伊州、弗吉尼亚州、北卡罗来纳州等多达10多个州,人们观察到第一批周期蝉开始大量涌现。而且在以上这些区域的部分地点,十七年和十三年两种周期蝉几乎同时出现,形成了典型的周期蝉“蝉双窝”事件。
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据美国相关生态学专家估测,数十亿甚至数万亿只蝉将在 17 个州同时出现,而周期蝉“蝉双窝”已于 2024 年 4 月底开始出现,并能持续数周时间。
两种周期蝉杂将后会产生什么样的后代?
有不少美国当地民众担心,两种周期蝉的同时出现,可能会发生杂交,估计会产生更为可怕的后代。
相关专家表示,这两个周期性群体发生杂交的可能性比较低,因为它们之间的重叠有限。即使这些蝉进行杂交,任何后代都与非杂交的蝉没有什么区别。
专家之所以这么说,是建立在充分研究基础之上的。比如之前美国康涅狄格大学和日本京都大学的研究团队合作,发现了同一谱系的 13 至 17 年蝉之间广泛杂交的证据,但发现后代没有生命周期之间有任何变化。
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这也就意味着,13年和17年周期蝉交配不会产生中间生命周期(例如15年);相反,后代要么是13年,要么是17年,不过,后代“倾向于”哪种周期,目前科学家们还没有得出确切的结论。
美国周期蝉爆发会产生什么影响?
虽然两种美国周期蝉的同时出现,基本不会加重对当地生态系统和人类社会的影响,但是架不住总量太大了,毕竟是百亿只蝉的集体爆发呀。
大家知道,蝉主要依靠吸食植物的汁液为生,而且蝉的若虫和成虫都会刺吸植物的汁液。若虫在土中生活时,主要刺吸植物根部的汁液;成虫在树上时,也会刺吸植物的汁液来补充营养。这些都会影响植物的长势。
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雌成虫在产卵时,会用锋利的产卵器割破枝梢的皮层,将卵产在其中。这种行为常常导致小枝枯萎,对林木的生长必定产生不良影响。所以说,周期蝉的大量涌入,对于美国农林业绝对是一个摧残。
对于人类社会来说,成群的周期蝉会发出高达110分贝的鸣叫声,这种声音的强度与摩托车的噪音相当。这种噪音不仅对人类生活造成显著干扰,还可能影响其他动物的正常活动,可能使某些物种的数量急剧增加或减少,从而破坏生物多样性的平衡。
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为了应对周期蝉的大爆发,美国曾经采取了喷洒杀虫剂控制幼虫、引入天敌、鼓励人们捕杀等方式,但由于周期蝉大部分时间都在地下,而且繁殖能力超强,这些措施的效果非常有限。