本文作者Benji Jones 是 Vox 的高级环境记者，报道生物多样性丧失和气候变化。在加入 Vox 之前，他是 Insider 的高级能源记者。 Benji 此前曾担任野生动物研究员。
现在，美国东部大片地区正在发生一些神奇的事情：土壤开始喷发数以万亿计的周期蝉，这些周期蝉已经在地下生长了 13 或 17 年，等待着这一刻一起爬出土壤。
这种特殊的生命爆发极其罕见。这两个正在出现的群体，被称为”XIX族”和“XIII族”，每221 年才一起出现一次。”XIX族”是 13 年生蝉，出现在伊利诺伊州南部、密苏里州和东南部部分地区，而第“XIII族”是生活在伊利诺伊州北部及其周边地区的 17 年蝉。
事实上，蝉是一种非常壮观的昆虫。尽管它们的大脑很小，但它们可以计数和感知温度；雄性有内置的鼓，发出的声音很大，会损害人类的听力；在短短几周内，它们就改变了整个森林生态系统。
所以，是的，虽然周期性蝉的声音可能令人讨厌，而且对许多人来说极其讨厌，但周期蝉确实是一个生态奇迹，而且我们可以说是理所当然的。值得更好地了解这些奇怪的错误，从这八个令人难以置信的事实开始：
1. 蝉计算年份，可能是利用树液的流动
北美洲东部是世界上唯一能发现周期性蝉的地方——蝉群每 13 或 17 年从地里出现一次，具体取决于蝉群或群体。而每年夏天都会出现的蝉，称为一年生蝉，在全球范围内分布。
多年来，周期性蝉都在土壤下几英寸或更深的地方，用稻草状的嘴从植物根部吸取汁液。然后，在同一时间，在正确的年份，它们一起出现。
它们这样做很重要：从地面突然爆发，压倒了它们的捕食者，其中包括鸟类和松鼠（以及狗）。蝉太多了，吃不完，所以很多蝉都能存活下来，并可以繁衍下一代。
但他们是如何完成这样的计时特技的呢？关键可能在于根汁，即木质部液体，蝉在地下时会喝它。
一年中，随着树木生长和落叶，液体的流量和成分也会发生变化。它的功能类似于内部时钟。乔治城大学蝉研究员玛莎·韦斯表示，蝉很可能能够检测到这些变化，从而记录年份。
然后，这些昆虫利用它们感知土壤温度（除其他外）的能力来知道它们应该在一年中什么时候出现。通常，当土壤温度达到大约 64 华氏度时。
2. 有时他们的时钟会出错（由于气候变化？）
数字 13 和 17 对于这些错误很重要，但原因尚不完全清楚。科学家怀疑，以这种不寻常的节奏浮出地面，使得它们的捕食者（基本上包括森林中的一切动物）很难预测它们的出现。吃它们的鸟类和其他动物通常在其一生中不会经历一次特定周期蝉的喷发。
“追踪它们[出现]的能力几乎是不可能的。”乔治华盛顿大学研究蝉的生物学家约翰·里尔说。
然而，周期性蝉有时似乎会犯数学错误。 玛莎·韦斯说，有些会在 第9年时破土而出，而另一些则会在过了21 年出现。这可能与它们的体型有关：如果幼蝉的生长速度比正常情况快，它们可能会提前四年出现，而如果它们发育较慢，它们可能会再等四年才能出现。
他们选择四年一次的原因是一个谜。 “四年和四年间隔有一些神奇的东西，但我们不知道它是什么。”韦斯说。
韦斯表示，值得注意的是，由于气候变化正在延长温带地区树木的生长期，因此可能会使蝉发育得更快，有可能将一些 17 年期的蝉变成 13 年期的蝉。
3.当前蝉爆发备受关注，实际上有两次暴发
美国东南部较温暖的地区现在开始出现大蝉的出现。那时，数十亿虫子从泥土里爬出来，有时是从它们建造的小泥塔里爬出来的。一旦出现，蝉就会蜕变成有翅膀的成虫，交配，产卵，然后死亡。
但事情还没结束。几周后，幼虫从树枝上的裂缝中孵化出来，再次将森林填满了虫子。“这是蝉的第二波爆发。”韦斯说道。这第二波几乎不被注意到，因为幼虫只是将来会变成的嗡嗡声大军中微不足道的一部分。
这些新生儿是白色的，只有几毫米长。孵化后，它们沿着树枝奔跑，然后跳下来，“像雪花一样飘落到地面。”韦斯说。然后，它们会钻入泥土，假设它们不会被等待在森林地面上的蚂蚁和其他掠食者吃掉。
4. 蝉非常不擅长不被吃掉
蝉出现时，森林一片混乱——从大大小小的鸟类到蜥蜴和松鼠，各种动物都把蝉塞进嘴里。对于动物来说，这些巢穴意味着一场令人难以置信的独特盛宴的到来。这是动物世界里我们人类无法比拟的饮食节日。
虽然这对饥饿的动物来说很好，但对蝉来说却不太好，因为蝉是最容易被攻击的目标。它们有着鲜红的眼睛，与森林的色调形成鲜明对比。它们的噪音也非常大，令人恼火，因此很容易找到它们。另外，它们没有防御能力——不会咬，不会刺，也没有毒液。
雪上加霜的是，他们甚至都不是优秀的飞行员。
有趣的是，一年生蝉比周期性蝉更擅长防御捕食者。它们更大、伪装得更好、飞行能力也更好。这表明了策略上的差异：周期性蝉依赖于数量防御，而一年生蝉则进化出了更多昆虫级的捕食者躲避系统。
5.它们重新连接整个生态系统
尽管周期性蝉只出现几周，但它们在地面上的短暂停留可以重新连接整个森林食物网，产生持续数年的连锁反应。
考虑一下鸟类。在蝉爆发期间，它们有很多食物可以吃，因此在接下来的几个月里它们实际上可能会产下更多的雏鸟。 2005 年的一项研究将蝉的出现与包括红头啄木鸟和普通鹩哥在内的许多物种的数量激增联系起来。
2005 年研究的主要作者、康奈尔大学鸟类学家沃尔特·科尼格 (Walt Koenig) 说2021年：“周期蝉出现之后，许多明显的鸟类捕食者数量确实会增加。”
事实上，鸟类吃掉了太多的蝉，以至于它们吃其他东西——包括毛毛虫——都少得多。这意味着毛毛虫能够难得地摆脱持续的攻击威胁，至少是来自鸟类的攻击。
科学家们，包括马萨诸塞大学阿默斯特分校的生态学家 Zoe Getman-Pickering，实际上在 2021 年周期蝉 出现期间测量了这种毛虫效应。
大量毛毛虫也会影响树木，因为这些幼虫吃树叶。 Getman-Pickering 的研究表明，周期蝉出现的这年，橡树经历了“累积叶子损伤的激增”。
蝉的繁荣还可以以更微妙的方式塑造森林。
今年春天，韦斯和莉尔将研究火山喷发如何影响蚂蚁及其在森林中的行为。蚂蚁帮助野花传播种子。许多种子上都长有微小的东西，称为“elaiosomes”。 Elaiosomes富含脂肪，它们的外观和气味都有点像死去的昆虫，这使得它们对蚂蚁来说很美味。蚂蚁将它们带到它们的栖息地，去除生长物并将其吃掉（或将其喂给幼虫），然后将种子丢弃在它们发芽的巢穴之外。
科学家们怀疑，如果蚂蚁能吃到无尽的蝉，它们传播植物种子的可能性就会降低。
6.一种奇怪的真菌可以把蝉变成僵尸
大多数动物，比如鸟类，只是因为蝉到处都是，所以它们就吃了蝉。但有一种天敌专门针对周期性蝉：马索斯波拉真菌（Massospora cicadina）。
这是一种非常奇特的物种，具有非常聪明的策略。它的孢子在地下埋藏多年后变得休眠，在蝉出土后感染它们。真菌然后在它们的腹部内生长，最终从它们的尾部爆发出来，导致它们的生殖器掉落。
但等等，还有更多：被真菌感染的雄性蝉不仅像预期的那样向雌性发出召唤，而且开始模仿雌性的声音（通过翅膀的翻动），吸引雄性。这有助于真菌的传播。当两只虫子试图交配时，它们会相互传播感染。这本质上是一种通过这种昆虫狂欢来增强传播的性传播感染。
7. 不同的物种有不同的歌曲
夏季蝉鸣声很大，也许令人讨厌，但事实上，这是一首小夜曲。它是由雄性发出声音来吸引雌性而产生的。
这些昆虫通过振动称为鼓膜的鼓状器官内的膜来发出这些声音，然后通过它们大部分中空的腹部将其放大。然后，感兴趣的雌性会以更微妙的翅膀翻转来回应，发出咔嗒声。
8. 它们非常可食用且美味
韦斯说，有些人确实吃过它们，并说它们味道很好。关键是在昆虫蜕皮后立即抓住它们，在它们的身体变硬成为完全成熟的成虫之前。
“巧克力蝉是一种入门级吃法。”韦斯说。她说，将虫子干烤，然后浸入巧克力中。 “它们尝起来像巧克力山核桃。”
或者，您可以在若虫蜕皮之前将其拔出，将它们短暂地放入一锅沸水中，用照烧酱腌制，然后将它们放在烤架上。
“它们又脆又脆。”韦斯说， “它们的肉不像虾那么多，但也没什么不同。”
“我们已将它们重新命名为树虾。”韦斯说， “人们乐于吃虾和龙虾，但却对蝉感到恶心，这有点虚伪。”
