“周期蝉”之谜

菲力

2016年，昆虫学家和爱好者期待着一个特殊且笃定的时刻：深度为8英寸（20.32厘米）的土壤，连续四晚温度达到17摄氏度—很快，这一刻随着初夏来临。

一夜之间，异乎寻常的躁动充斥了北美。从纽约州、宾夕法尼亚、马里兰，到西弗吉尼亚和俄亥俄等地区，大批蝉破土而出，密度达到每英亩150万只。每一铲铁锹都能挖出数百枚蝉蛹，每一棵树上都攀附着数百只振翅鸣叫的蝉。那是一种压倒性的、不容置疑的声势。

生命之歌

今天，全世界范围内有超过3000种蝉。随着研究的不断深入，这一数字每年都在增加。除南极洲外，这种渺小的昆虫遍布地球上的所有大陆。其中，2016年在北美大量暴发的，是一种遵循着某种特定生命周期的蝉，它们上一次集中出现是在17年前的1999年，人们将之与另一种生命周期为13年的蝉共同命名为“周期蝉”。

周期蝉只存在于北美大陆，生命里的绝大多数时光都蛰伏于地下。一朝破土，即进入生命最后一个月的死亡倒计时，遂疯狂繁殖，而后决绝死去。

破土后，刚褪去若虫旧皮的幼蝉有一对红色复眼，周身黝黑，背上长着一对金色薄翼。只需要5天，幼蝉迅速成熟，身体变大转褐色，翅膀变长。一场生命之歌的演奏会准备就绪。

每只雄性蝉都将高声发出80分贝至100分贝的交配鸣叫声，相当于运转着的汽车发动机或剪草机的噪声。一时间，这些数量达到百万之巨的17年蝉疯狂交配、产卵、鸣叫，仿佛一艘装载着巨大引擎的外星飞船不断逼近地球—它们从1999年就开始等待这一刻。

但大量周期蝉的暴发给当地居民的生活带来很大不便，人们甚至在出门时需要打起伞来遮蔽这些小昆虫。葱绿的草坪上全是密密麻麻的蝉蜕，踏在上面就像踩上了影院散场时一地的爆米花。对于密集恐惧症患者甚至普通人来说，这样的场面难免引发生理不适。

美国蝉分类学实验室创始人克里斯·西蒙博士，接到市民的求助电话，后者寻求快速清除蝉的方法。但西蒙博士对此很不满意：“太荒唐了，它们每17年才不过带给人们两周的不便。”要知道，对于昆虫爱好者来说，这可是17年等一回的好运气。

超量满足

时间倒退回1999年，这批新蝉还是刚刚孵化而出的幼虫，刚开始样子像瘦弱的白蚁，但很快就长得白胖。它通常从较小的草根开始，一直摸索到其宿主树的根部，一头钻入地下，靠吸食树根汁液存活。地下的生活既黑暗又温暖，既安全又孤独，唯一的问题是，太久了—即便在人类的生命尺度上也堪称漫长，更何况是昆虫！

数量多到让掠食者敞开肚子也吃不完，于是剩下的蝉就能够获得生存下去的机会。

确切的时间早已写在基因里。不同种类的周期蝉都在体内安装了走时准确的生物钟，最长可达17年，使其成为昆虫界最长寿的物种。关于17年蝉最早的记录可以追溯到1633年，有人描述了一种产自北美的蝉，周期极长。但直到18世纪初，美国昆虫学家才最终确定了这种蝉的周期：17年。一百多年后，又有一种周期为13年的蝉被发现。科学家才正式将这两种拥有漫长周期的蝉，命名为“周期蝉”。今天，在耶鲁大学皮博迪自然历史博物馆还保存着1843年的17年蝉标本，是所有博物馆藏品中最古老的。

永远不要小看长者的智慧，即便是一只小昆虫。今天人们普遍认为，周期蝉的周期性是一种长期进化形成的生存策略，目的也很简单：活下去。蝉的天敌很多，作为一只小小的昆虫，不仅是几乎所有食虫鸟的盘中餐，甚至也包括人类—美国卡尔顿大饭店在2016年特别制作了一道“蝉菜”，把蝉裹上面粉用橄榄油炸，再配以白酒和葱等调味，颇受欢迎。

大多数物种躲避天敌的方式，不外乎伪装、躲避或干脆把自己变得难以下咽。但“好吃的”周期蝉不走寻常路，它们的策略是“超量满足”，在短短两周内大量暴发，数量多到让掠食者敞开肚子也吃不完，于是剩下的蝉就能够获得生存下去的机会。牺牲一些蝉的生命，換得整个物种存续的机会，这种“敢死队”式的生存策略，悲壮而决绝。

大量周期蝉暴发后草坪上全是密密麻麻的蝉蜕，对于密集恐惧症患者甚至普通人来说，这样的场面难免引发生理不适

周期蝉的另一个谜团是13与17的“质数之谜”，这两个数字都只能被其自身和1整除—如果人们不想用“巧合”这种偷懒的借口来解释的话，这一事实确实困扰了科学家很多年。

直到1977年，古生物学家史蒂芬·杰·古尔德提出了一种假说，周期蝉独特的质数生命周期，是为了避开有着偶数年生长周期且生活史较短的掠食者。例如，倘若有一种8年蝉，那么它将遭遇的是所有生长周期为2年、4年、8年的掠食者。对于17年蝉来说，即便在大暴发的年份里，使掠食者获得了超量满足、种群扩张，但在此后的16年间还是会由于食物不足慢慢回落到正常水平。除非天敌每年都繁殖，或恰好17年繁殖一代，否则周期蝉的暴发几乎不会成为天敌种群扩张的助力。

迷幻蝉生

数以亿万计的蝉慷慨赴死，让每一个活下来的蝉都明白生命之不可辜负。

据统计，北美有2%～5%的周期蝉在钻入地底前已沾染蝉团孢霉，并在破土时逐步侵入腹部。真菌在蝉的肚腹内快速滋长，导致蝉身体膨胀甚至会断开成两截，露出白色粉末般的孢子散播到空气与泥土中。研究人员称之为“会飞的死亡盐罐”。即便如此，感染蝉团孢霉的蝉仍然具有生命活力，并不妨碍其持续疯狂交配，产下后代。

2016年5月，西弗吉尼亚大学真菌专家Matt Kasson搜集了150只不幸感染的周期蝉，检验当中的化学成分，终于对这种“丧尸霉”有了更多了解。他们在感染蝉团孢霉的标本中发现大量迷幻蘑菇的主要迷幻剂成分“裸盖菇素”。这是学界第一次在迷幻蘑菇以外的真菌中发现裸盖菇素，而蝉团孢霉与迷幻蘑菇的共同祖先要追溯至9亿年前。换言之，蝉团孢霉在蝉体内开了一间迷幻剂生产工厂。

这是一群嗑了迷幻剂的蝉，食欲不振，却性欲不减。在死亡也不能战胜的青春里，它们依靠幻觉交配到生命的最后一刻;没来由地兴奋，却也难免在生命尽头令人感伤。

周期蝉的生命既野蛮又智慧，既疯狂又精确，既孤独又喧嚣，它们奇特的生存方式令生物学家们着迷了数十年。直至今日，仍存在很多未解之谜。比如，人们尚不确定周期蝉的产生是否与古代的冰川气候存在一定联系？为什么会有少量周期蝉提前或推迟4年破土？这是否与若虫的地下生存资源竞争有关？没有什么是理所当然的，每一个进化至今的物种都经过深思熟虑。

而另一个叫人难以置信的事实是：这样一个数量庞大的种群正在减少甚至灭绝。原因与土地开发有关。城市扩张，水泥铺地，若虫钻不到地下，生命孵化的路径被阻断。例如，1945年至1979年，美国康涅狄格州蝉的数量减少了5%，大部分是开发州际公路系统的结果。

周期蝉之谜，是生命之谜。这份惊叹与不解，是造物主的礼物。它让人类在某一片刻，将目光从公路、电视和促销传单上移开，投向柔软的泥土深处，探寻一种更为神秘、幽深的乐趣。