本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。 基本简介 周期蝉是北美洲最为古老的昆虫之一。若虫生活在地下,吸吮树根的汁液,时间长达13年或17年,具体取决于它的腊阿篮种类。时机成熟时,辨寒体雅大批若虫同时破土而出,场面蔚为壮观。然后,它们爬到树上或其他垂直物体表面,蜕皮变成有翅膀的成虫。它们在夜间离开蝉蜕,花一夜的时间舒展新长出来的翅膀、让外骨骼硬化。 雄蝉会成群结队地呜叫,吸引雌蝉。每种周期蝉都有自己的叫声,有的种类声音很大。靠近异性时,雄蝉的叫声会变成独特的求偶声,如果雌蝉欣然回应,两只蝉就会交尾。然后,雌蝉在树枝上挖出缝隙,产下自己的卵。小若虫破壳而出,坠落到地面上,钻进树根之间,等到多年以后破土而出 [1] 。 生命周期 自17世纪中叶起,科学家就一直对周期蝉的生命周期困惑不已。它们遵循着相同的基本生命周期:幼虫在地底生活13或17年,然后在夏季大量出现。它们爬上树,蜕皮,成长为成虫,然后在短短数周内,成虫相遇、交配、产卵。孵化后,幼虫会回到地底,等待下一个轮回。 相关研究 周期蝉大批涌现,捕食性鸟类数量最低: 20世纪初的研究指出,在非常规周期内出现的蝉会被灶叠戏捕食性鸟类吃得一干二净。这次两名研究者决定探个究竟,看看鸟的数量是怎样影响这种昆虫的生命周期的。 这篇论文的作者是沃尔特·科尼格(Walt Koenig),康奈尔大学的行为生态学家,以及安德鲁·利布霍尔德(Andrew Liebhold),美国农业部林业局的生态学家。他们二人共同研究了从1966年到2010年期间北美捕食性鸟类种群资料,主要针对15种鸟类,包括黄嘴美洲鹃(Coccyzus americanus)、红头啄木鸟(Melanerpes erythrocephalus)、家雀(asser domesticus)等以蝉为食的鸟类。研究显示,在周期蝉大批涌现的当年,这些鸟类的数量达到最低点。 在十七年蝉大批出现12年后,捕食它们鸟类的数量开始减少,最终在第17年达到最低点——正是十七年蝉再次大批出现的年份。以十三年蝉为食的鸟类遵循着类似规律。科尼格说:“蝉控制了鸟类的数量;它们给鸟设计了一条轨道,使得下一批蝉出现时鸟类的数量大幅减少。” 周期蝉用资源脉动影响环境操纵鸟类数量: 那蝉到底是怎样通过生命周期来操纵鸟类数量的呢?曾有另一项研究揭示了蝉的生物量(biomass)对环境的