一種能活17年的昆蟲,一出土就是300億隻,即將席捲美國

大千世界 2021/05/18 檢舉 我要評論
 

大千世界,無奇不有,芸芸眾生,眾口難調

文/天空之城團隊

 

近日,美國東部地區發佈蟬預警,聲稱今年將會有300億隻蟬破土而出,提醒當地民眾做好防禦措施。

看到這則消息,你是不是和我一樣大為詫異。300億,這得有多少只蟬啊!

這種蟬屬於半翅目蟬科週期蟬屬,週期為13年的叫做13年蟬,週期是17年的就叫做17年蟬。它們生活在北美洲。成蟲長有紅色突出的眼睛,胸背部為黑色,翅膀是透明的,翅脈為橙色或者是黑色。它的體長為2.4到3.3公分。比我們平時見到的蟬要小一些。

17年蟬在我們的傳統印象中,大多數的昆蟲生命週期是比較短的,像我們用蜉蝣比喻生命的微小。「朝生暮死」指的就是它們。然而這種蟬的生命週期可達13年到17年,是昆蟲家族中的最長壽的。

這些生活在北美洲的蟬雖然壽命長達13年或17年,但是它們生命的絕大部分時光是在地下度過的。蟬都是把卵產在比較細的樹枝上。這些細樹枝在產卵後就會慢慢變乾枯,折斷掉落到地面上。樹枝中的蟬卵在孵化後就會鑽入到地下。然後依附在一根美味多汁的樹根旁邊,過著衣食無憂的地下生活。這樣做的好處就是,「我躲在地下過我的小日子。地面上的天敵是抓不到我的。」幼蟲可以在地下安全地長到成年。

爬出地面的知了猴週期蟬會每隔13年或者17年集中大規模的出現,有嚴格的週期性。週期蟬的生命週期為什麼是13年或者是17年,而不是12年或者是16年呢?對於這種杠精式的反問,科學家的研究結果非常有趣。

第一點,13年和17年對於昆蟲來講是非常漫長的。科學家認為,週期蟬出現於距今180萬年前,那時候的北美洲還處在第四紀冰河期,氣溫非常的低。有的年份夏天的溫度也會很低。而成年的蟬卻需要高溫,一旦遇到冷夏就會被凍死。但是蟬的幼蟲在地下可以躲避寒冷而活下來。

17年蟬一些研究週期蟬的科學家計算過,如果在1500年的時間裡,每隔50年就會出現一次冷夏。凡是遇到冷夏的蟬就會被凍死。每7年出土一次的蟬,只有7%的幾率多開冷夏倖存下來。每11年出土一次的蟬,多開冷夏的幾率就上升到了51%。如果是17年蟬,它們就有96%的幾率多開冷夏。 因此,非常長的生命週期可以提高蟬的成活率

第二點,13和17這兩個數字都是質數。它們除了1和自身之外沒有任何自然數整除它們。這樣就可以有效地避開其它種類的掠食者。

舉個例子吧,如果某種17年蟬的天敵生命週期是7年,那麼它們之間要17×7=119年才遇到一次。沒有那種週期蟬的天敵會活這麼久的時間。在週期蟬不出現的時候,天敵的數量就會維持在一個比較低的水準上。這樣週期蟬和它的天敵數量高峰期會隔上相當長一段時間才能重合。這對它們種群的穩定性是很有利的。

螳螂捕蟬此外,如果某地既有13年蟬,又有17年蟬,那麼它們在同一地點出現競爭資源的情況要13×17=221年才會遇到一次。

這麼看來,這些蟬是懂數學的啊!

週期蟬在美國,研究人員把週期蟬被劃分成了30個群落。今年出現的17年蟬是第10號群「大東方群」。它的范圍沿著美國東海岸從紐約州到北卡羅來納州,向內陸延伸到伊利諾和密西根州。到時候預計將會有300億隻蟬破土而出,這幾乎是美國人口數量的300倍!

17年蟬留下的蟬蛻這麼多的蟬從地下出來以後,會吸引來大量地吃它們的鳥獸。但是雄蟬也顧不了這麼多了。它們拼命地鳴叫,吸引雌蟬前來產下新的後代。不過幾周的時間,它們的生命就結束了。而它們的卵則在孵化出來後,蟄伏到地下,又開始了下一個17年的生命週期。

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