【10 億隻「週期蟬」突襲美國】蟄伏地底 17 年,一次傾巢而出!這群蟬為何選「質數年」出現

第十群週期蟬
17 年週期蟬,此為「第五群」(brood 5),於 2016 年 5 月底拍攝。圖片來源:James St. John

美國將被超過 10 億隻破土而出的「週期蟬」佔領,這種蟬可是等了 17 年才出現,牠們會發出高分貝的叫聲,使得各地都被浪潮般的蟬聲干擾。

10 億隻 17 年「週期蟬」將在美國出現

這種 17 年生命週期的蟬,稱作「週期蟬」。「週期蟬」分成週期為 13 年或 17 年的蟬,而 17 年週期蟬將在今年(2021 年)5 月破土而出。

這群蟬又被命名為「第 10 群」(Brood X,X 為羅馬數字的 10)。蟬群以羅馬數字命名,「第 10 群」的蟬群由 3 種蟬組成,牠們有火紅的眼睛、超大聲的合鳴,以及每 17 年出土的週期。

17 年第十群週期蟬
17 年週期蟬外表。圖片來源:Tracy Lee

週期蟬 17 年的生命

週期蟬在地底下度過 17 個年頭,在第 17 年的春夏之際,當地表溫度達到約攝氏 17.7 度時,牠們就會爬出土壤,脫殼、交配,並產下下一代。

接下來的幾週內,長約 4 公分的週期蟬,就會遍布美國 15 個州,並生存將近 40 天。

雄蟲會先出來,花上幾小時的時間脫殼、展翅,接著大聲鳴叫長達 3 週,吸引雌蟲。牠們的叫聲可以高達 96 分貝,等於車水馬龍的聲音大小。

一大群週期蟬叫起來有多大聲:

在雌蟲與雄蟲交配後,會在樹枝軟嫩的樹皮上鑽出裂痕並產卵,幼蟲在 6 到 8 週孵化,在夏秋之際回到地底,吸收樹根的樹液作為營養,直到下個週期出土。

週期蟬對人類無害,不會攻擊人類,但由於牠們飛行技巧不佳,所以有可能會意外撞到人類,請原諒牠們。

現在在美國開始出沒的週期蟬:

週期蟬的生存策略:大量出沒、嚴選質數年出動

週期蟬有 2 特點。第一,每一次出土就是一大群,這次會超過 10 億隻;第二,牠們會等到「質數」年才出土。這是為什麼呢?

週期蟬一次傾巢而出的原因,是出於「捕食者飽食策略」(predator satiation)。馬里蘭大學的教授榮普(Michael Raupp)表示 ,一旦牠們同時以超大群體出現,就能在餵飽捕食者之後,還留下許多同伴繁衍下一代。反過來說,如果牠們是以少數出沒,而且在不同時間點,那很可能在繁衍之前就被捕食者吃光了。

那為什麼選在「質數年」出來?榮普教授 說明 ,是為了避開其他不一樣週期的蟬群,因為一旦雜種繁殖,就會弄混精確的時間表,讓較小群的蟬更頻繁出現,這又使得捕食者飽食策略失效。

另外一說則是為避開「群體高峰週期」更短的捕食者。舉例來講,如果週期蟬的生命週期是 10 年,牠們就會遇見「群體高峰週期」為 1、2、5 或 10 年的捕食者;但選 17 年出土一次,就只會與 1 年和 17 年高峰週期的捕食者相見。

美國田納西州的范德比大學(Vanderbilt University)的生物數學家 韋伯(Glenn Webb)曾以模型推算各種週期與蟬數量的關係。以 10 到 18 年的生命週期來算, 13 年和 17 年週期的生存率最高,數量穩定;其他週期則導致數量減少,10、12 與 18 年的週期數量驟降,甚至絕種。

但這種自然界奧妙的設定,最近發生了變化。

週期蟬時間表亂了套?原因是氣候變遷還是人類行為?

康乃狄克大學(University of Connecticut)的教授 庫爾伊(John Cooley)從 90 年代就開始研究蟬,幾年前他開始繪製蟬群的地圖,當某個群體開始出現,他和同事就會花上數週時間開車前往,打開窗戶聽蟬叫聲,並且繪製蟬分佈圖。近年來他們發現,蟬群們會提早出現,時間表亂了。

庫爾伊認為這可能是氣候變遷的關係,但另外一個可能是,蟬群行為仍相同,是人類行為改變了。庫爾伊認為現在人類有了智慧型手機跟網路,回報蟬不尋常活動的頻率增加了。比如今年稍早就有許多蟬出現的回報,但大量的蟬群體會在 5 月中才出現。

此波週期蟬已陸續在美國出現,如果牠們的生命週期依舊的話,與牠們下一代相見,會是 2038 年的事了。

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參考資料

Here Come The Cicadas

Those emerging cicadas are giving some people anxiety

Brood X is almost here. Billions of cicadas to emerge in eastern US

Prime numbers protect Brood X cicadas from everything but zombie fungus

What is Brood X? When do cicadas come out in 2021? Answering your buggiest questions.

(本文歡迎合作夥伴轉載分享。首圖來源:Tracy Lee


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