自17世紀中葉起,科學家就一直對週期蟬的生命週期困惑不已

週期蟬是北美一類蟬的屬名,其生命週期為十三年或十七年,也被稱為十七年蟬或十三年蟬。幼蟲孵化後即鑽入地下,一生絕大多數時間在地下度過,靠吸食樹根的汁液生存。

到了孵化後的第十三年或十七年,同種蟬的若蟲同時破土而出,在4-6周內羽化、交配、產卵、死亡。卵孵化後進入下一個生命週期。因此某一年份在美國東部一些地方每過十七或十三年就會突然出現的大量的蟬,成為一種奇景。

自17世紀中葉起,科學家就一直對週期蟬的生命週期困惑不已。它們遵循著相同的基本生命週期:幼蟲在地底生活13或17年,然後在夏季大量出現。它們爬上樹,蛻皮,成長為成蟲,然後在短短數週內,成蟲相遇、交配、產卵。孵化後,幼蟲會回到地底,等待下一個輪迴。

在十七年蟬大批出現12年後,捕食它們鳥類的數量開始減少,最終在第17年達到最低點——正是十七年蟬再次大批出現的年份。以十三年蟬為食的鳥類遵循著類似規律。“蟬控制了鳥類的數量;它們給鳥設計了一條軌道,使得下一批蟬出現時鳥類的數量大幅減少。”

那蟬到底是怎樣通過生命週期來操縱鳥類數量的呢?曾有另一項研究揭示了蟬的生物量對環境的巨大影響。“這是一個巨大的資源脈動,滋養了一切——土壤、樹木和鳥類都從中獲得了豐富的營養。現在看來,(蟬)大批出現對環境的影響會持續很長時間——一直持續到下一批週期蟬出現。