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北美“魔法蝉”,在地下生活17年,300亿只集体破土席卷美国!

作者:阿强天天爱科普

导语

北美“魔法蝉”,在地下生活17年,300亿只集体破土席卷美国!

2021年美国多地同时发出了预警,因为当年十七年一遇的“十七年蝉”又要出土了,而这次蝉的数量比以往更加庞大。

因为这种蝉受鸟类等捕食者的威胁生存周期太短,适应环境的十七年一次蛰伏后才能爬出来,两者的周期差距足足有十七年,但它们却从未消失过。

它们的蛰伏时间之所以如此之长,是因为它们要逃避自己的捕食者。

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其实这里面还有很多神奇的地方,比如它们的叫声有种魔法一样的效果,能让邻居的食欲增强,甚至还有人想要养一窝。

但令人意想不到的是,这种曾被当成美食的蝉却在破土的那一刻展现出“魔法”一样的效果,卷席而来的绿色潮流直接将房屋淹成了“蝉海”,让人不由脱口惊叫。

那么这种蝉究竟有多厉害?

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一、会魔法的蝉。

北美洲有许许多多的不同种蝉,全美洲数以百万计,但它们都有一个共性——叫声惊人。

然而人们所熟悉的蝉鸣往往指的是普通蝉,而不是十七年一次或者十三年一次才会出土的蝉。

虽然这些蝉在出土后只有几个星期的寿命,但它们却在十几年的蛰伏期中积攒了能量,不仅长得比较大,而且体质特别健康。

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“蝉”这个名字在中文里已经经过了很多次演变,而这意思是“蜡”,这种叫法最早是由蝉的外壳的形状来的,人们觉得蝉的外壳像极了蜡,所以就将这种叫声放大的小动物称为了“蝉”。

而蝉的“魔法”则有很多种,相较于周围其他蝉的寿命,它们的十几天真的很长了,所以它们的叫声和繁殖速度都更快。

另一种魔法就是它们适应了北美洲的气候变化,北美洲常常是刮着风下着雨的,有时甚至还会下雪,而这种任性的气候让蛰伏十万八千年的蝉甚是苦逼,所以它们就开发出了自己的“召唤卡”。

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这种蝉的蛰伏时间是十七年的倍数,所以每隔十七年就会有一大波此类蝉出现,而数十亿吵到鸟儿的急眼的蝉就会有成千上万只被吃掉,但这一点对它们来说只是小case。

还有一种魔法体现在它们的叫声上,而这一点就是一般蝉叫的只是一般植物吸引蝉吸食蜜汁,而这种蝉却还能藉此吸引猎食者。

如今这种蝉只有大量生长在密林深处的东部蝉才具有这种魔法叫声,而密林深处的蝉叫声又有怪异的能力,它们的叫声不仅好使蝉,还能让其他昆虫兴奋,甚至还能把响起叫声的树叶弄下来,但叫声对人类却一点用都没有。

此外,蝉的叫声还能让邻居的食欲直线上升,有一个住在国外的网友,他的邻居就又闻了蝉的叫声,所以跑到了院里,想要找出一只这种蝉来养成一窝。

虽然蝉这种小虫吵得有的时候让人受不了,但这也是大自然为了生态平衡而做出的安排,所以也就只能忍。

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二、魔法蝉的魔法蛰伏。

周而复始的计时器——蝉在大自然中正是这样生存下来的,事实上,蝉在漫长的发展中有着独特的成长史。

蝉这种生物是由浅海水边的昆虫进化而来的,它们在地底下的幼虫期最长,有的会有几年的时间,有的几个月,还有一些会只有不到一个月,其中在美国最常见的就是有十七年和十三年两种周期,但也有极少数是两年,甚至一年。

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其生存的环境几乎没有变过,它们依旧居住在湿度足够的土壤中,而这种土壤是能帮助它们蓄能耐寒的,同时还具有透水性,让空气能够在地底中流通,可以保证它们可以在地底中呼吸。

在地表上,它们的幼虫期只有发育孵化、吃食物、蜕壳三个阶段,但这仅仅只是幼虫期的生长阶段,等到它们破壳而出,并且成为了蛹,它们就开始蛰伏了起来,直到它们在地下总算是“餐”足了,才开始进行下一个阶段的成长。

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十七年周期的蝉是北美洲最古老的昆虫之一,而十七年也正是美洲发生了很多次气温变化的轨迹。

蝉在他们蛰伏的十七年间,每年都会在土壤中挖出一个孔,因为它们体积不断增大,所以不得不将多余的泥土挖掉,同时还能有足够多的空气给到内部。

但它们不可能每年挖一个孔,所以它们有可能会挖一个孔,然后蜕皮,然后再挖一个孔,然后再蜕皮,一直循环一直这样,但也有可能会挖三年、四年、一直到生涯舞台结束,这就是一切随它们的本能发展。

蝉的蛰伏周期需要十七年的原因是因为它们有魔法一样的躲避能力,它们的蛰伏周期是一个质数,这意味着它们的蛰伏周期的公约数只有1和17。

而它们的繁殖者的繁殖周期是1年,这就意味着当蝉出现的时候,它们的捕食者的数量会激增,但当蝉开始蛰伏的时候,捕食者的数量就会减少,直到十七年之后,当蝉再次出现的时候,捕食者的数量才能重新回到上一个高点,这就是这种生存的策略。

同时,这种生存策略叫做“饱和逃逸”,而这也是数学领域内有着非常重要的研究价值的一个策略。

很多数学家都想要用数学的方法推断出蝉及其捕食者的数量之间是怎样的一个关系,但是蝉以及它们的捕食者的数量都是极为庞大的,所以就没有数学家能能够使用数学的方法对其进行推算。

前面已经知道,十七年周期的蝉蛰伏后有三种可能:挖洞蜕皮后挖洞蜕皮一直到生涯舞台结束,在挖了三个洞蜕了三个皮以后生命到了终点,其中挖洞的时间和挖洞的数量是随机的。

所以就有可能会有生命力旺盛的蝉,甚至会有蓄势待发的蝉,而这几种蝉都有可能挂掉,但这也是生活的常态,活下去的蝉基本上都是非常有实力的蝉,也是蛰伏周期最短的蝉。

伯斯特曼研究了十七年周期蝉的10^8个样本,最后得出的结论是“十七年左右的蝉成活率最高”,而其他以及222种类型的也是同理,正是蝉的这种适应环境的能力,它们才能够在如此多的年代演变下来,并且成为了一支异常强大的军团。

此外,它们还给自己的后代蝉留下了一套叫声,这套叫声既能使蝉冒险,还能让它们尽量减少损失,这种生存策略非常值得人类在日常生活中学习和运用。

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三、奇妙的适应环境。

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蝉这种生物的生存力太顽强了,既然它们能够在地下蛰伏17年,那么是不是它们也能够在地表上生存17年?

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其实这个问题真的并不是问题,蝉在地下的蛰伏期才是它们生活最长的那段时光。

如果没有数百年前因为气温上升爬到树枝上,蜕了皮,最后降落到了地面的蝉,我们可能连蝉都不会知道有这种生物的存在,但这终究在大自然选择的轨迹中变成了结果。

蝉的蛰伏能力比较强的原因在于它们的翅膀,它们的翅膀能够很好地保护它们的身体,同时还具备剧毒,所以它们还能够将自己的翅膀当做蝌蚪喂养,但是却仍然没有办法适应北美洲的严寒。

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它们蛰伏的能力也在于我们与它们同样蛰伏过的祖辈,祖辈也曾经经历过一段悲惨的岁月,降温使得它们被冻死了,所以最后它们就和时令一起进行调整,找出了适应自己的方法。

而十七年的周期就是它们适应的最好的周期,同时它们的叫声也是如此,所以今天的蝉就能够活下来,并且繁衍出今天极为壮观的人群。

可以说,蝉能够在如此漫长的生存周期中活下来,一定具有非常强的生存能力,因此是我们值得敬佩的动物。

结语

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我们身边隐藏着许多神奇的谜团,蝉也仅仅是其中的一个,大自然有着无限的神奇力量,所以我们应该更多地去探索这种美妙的力量,体验大自然的鬼斧神工,为了更好的将这种大自然的力量运用到社会发展中。

同时,也要非常重视生物之间的生态平衡,它决定着我们能够在和谐的环境中生存下去,所以一定要好好保护生态平衡,还大自然以它所应得的尊重。

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