一、 即將到來(lái)的周期蟬
(圖片來(lái)源:wiki)(完整連結(jié)在此)
當(dāng)雌蟲(chóng)於樹(shù)枝上鑽孔並產(chǎn)卵,而幼蟲(chóng)從卵中孵化後便直入地下僅依靠樹(shù)根的汁液維生,從此開(kāi)始了它不見(jiàn)天日長(zhǎng)達(dá) 13 或 17 年的歲月(本文為了呼應(yīng)主題,便以 17 年蟬為主)。
第 17 年夏季即將來(lái)臨時(shí),約略在 4 ~ 6 月的期間,當(dāng)深度 20 公分的土壤溫度高於 17.9 度,幼蟲(chóng)們便知道它們一生最偉大的時(shí)刻到來(lái)了,而這也是所有生物最重要的一件事,那便是繁衍。
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屆時(shí)數(shù)百萬(wàn)計(jì)的幼蟲(chóng)將破土而出,爬到樹(shù)上以完成羽化,羽化的過(guò)程大約在 6 天內(nèi)便會(huì)完成,待它們的外殼完全變硬後,接著便是完成它們的蟬生大事,相信我,這一幕將是震撼人心的時(shí)刻。
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成蟬的外觀有著紅色突出的雙眼,胸部與背部皆為黑色,翅膀透明,而翅膀上的脈絡(luò)則為橙色或黑色,體長(zhǎng)約為 2.4 ~ 3.3 公分,這種大小比起當(dāng)?shù)氐南s還要小上許多,其中雌性個(gè)體則會(huì)略大一點(diǎn)。
當(dāng)羽化成蟬後,雄蟬將會(huì)發(fā)出 80 ~ 100 分貝的聲音吸引雌蟬,這樣的高分貝無(wú)疑是令人崩潰的噪音,而雌蟬則以特定的頻率揮動(dòng)翅膀,以此來(lái)響應(yīng)雄蟬的求偶,這樣的交配期將約持續(xù) 6 週,在此期間雄蟬與雌蟬會(huì)多次交配,盡管大多數(shù)的雌蟬只交配過(guò)一次,交配過(guò)後,雌蟬將在樹(shù)枝的樹(shù)皮上切出 V 型的裂縫,並將在此裂縫上產(chǎn)下 20 個(gè)卵,總共可產(chǎn) 600 個(gè)以上的卵。
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這些卵經(jīng)過(guò) 6 ~ 10 週後,便會(huì)孵化幼蟲(chóng)掉落到地面,並挖洞直入地底,直至下一個(gè) 17 年的到來(lái)。
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而今年即將到來(lái)的周期蟬將是第 10 號(hào)群的族群,這一群主要分布於沿美國(guó)東海岸從紐約州到北卡羅來(lái)納州,向內(nèi)陸延伸到伊利諾州和密西根州,想必不久的將來(lái),便會(huì)有大量的周期蟬報(bào)導(dǎo)不斷傳出,人們將在震耳欲聾的噪音中度過(guò)這場(chǎng)盛宴。
二、 長(zhǎng)壽的秘密
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周期蟬主要分布於北美一帶,其一共有 7 個(gè)物種,主要分為 13 年蟬與 17 年蟬,13 與 17 年正對(duì)應(yīng)其生命周期,也是其名字的來(lái)源。
長(zhǎng)達(dá) 17 年的壽命在昆蟲(chóng)的世界中絕對(duì)是長(zhǎng)壽的存在,然而它為何能如此長(zhǎng)壽?
目前最有力的說(shuō)法便是因?yàn)榄h(huán)境,因?yàn)橹芷谙s出現(xiàn)於距今 180 萬(wàn)年前,那時(shí)北美氣溫低,有時(shí)會(huì)遇到冷夏,成蟬需要高溫才能完成羽化,因此拉長(zhǎng)生命周期可以提高存活率。
到這裡你肯定疑惑,為何拉長(zhǎng)周期能夠提高存活率呢?為何是 13 與 17 年兩種周期呢?
拉長(zhǎng)周期之所以能夠提高存活率的理由有二:
1. 溫度,前面有說(shuō)到冷夏的問(wèn)題,根據(jù)數(shù)據(jù)回測(cè),我們發(fā)現(xiàn)約每 50 年會(huì)出現(xiàn)一次冷夏,接著帶入其他參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)如果生命周期為 7 年的蟬存活率僅只有 7 %, 11 年的蟬則為 51 %,直到 17 年的蟬其存活率高達(dá) 96 %。
2. 天敵,不知道各位有沒(méi)有發(fā)現(xiàn),周期蟬的生命周期剛好是兩個(gè)質(zhì)數(shù),質(zhì)數(shù)最大的好處便是可以降低與其他天敵的生命周期重疊的機(jī)率,假設(shè)天敵的生命周期為 3 年,周期蟬為 17 年,那麼 17 x 3 = 51,其天敵需 51 年才能與之相遇一次,如此一來(lái),天敵由於對(duì)此物種不熟悉,因此並不會(huì)以其為主食,以此提升其存活率。
另外除了天敵外,兩個(gè)互為質(zhì)數(shù)的周期蟬,也能減少在同一地點(diǎn)爭(zhēng)搶資源的機(jī)會(huì)。
顯然溫度的保證與天敵的減少,兩者同時(shí)存在時(shí),才能達(dá)到 96 % 的存活率缺一不可。
三、 喪屍蟬?
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喪屍蟬是周期蟬被「蟬團(tuán)孢霉」感染後其怪異行徑所得到的外號(hào)。
蟬團(tuán)孢霉,是一種蟲(chóng)生真菌,其感染可分為兩種階段:
階段一:
當(dāng)周期蟬即將破土而出時(shí),被土壤中正在休眠的蟬團(tuán)孢霉的孢子所感染,此時(shí)會(huì)在蟬體內(nèi)產(chǎn)生菌絲體,形成單套分生孢以傳染其他個(gè)體。
階段二:
成蟬與受階段一感染的成蟬交配,進(jìn)而被感染,此階段被感染的成蟬,真菌會(huì)形成具有厚壁、雙套的休眠孢子,可在土壤上休眠,等待下一世代的周期蟲(chóng)破土而出時(shí),造成再次感染。
凡被蟬團(tuán)孢霉感染的成蟬,真菌將會(huì)在其腹部瘋狂增生,最終造成其腹部脫落、失去生殖器導(dǎo)致不孕的現(xiàn)象,而失去腹部的部分則會(huì)以充滿真菌孢子的白色栓狀結(jié)構(gòu)所取代。
根據(jù)觀察,發(fā)現(xiàn)無(wú)論雄雌蟬都會(huì)受到感染,而被感染後的雄蟬其求偶行為將被明顯的改變,除了依然會(huì)靠聲音吸引雌性外,它還會(huì)模仿雌性拍動(dòng)翅膀吸引其他雄性與之交配,而這一系列的行為皆是受階段一感染的雄蟬會(huì)出現(xiàn)的行為,而與之交配受到感染的成蟬將成為階段二的受害者。
受感染後的雄蟬的行為明顯助長(zhǎng)了孢子的傳播與感染,然而到底是什麼導(dǎo)致雄蟬如此瘋狂男女通吃呢?
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)於周期蟬體內(nèi)有大量迷幻蘑菇的主要迷幻劑成份裸蓋菇素,除此之外其中還含有卡西酮的成份,這個(gè)成份便是毒品安非他命的主要成份,這兩種成份的疊加產(chǎn)生使之興奮與性慾增強(qiáng)、減少飢餓、睡眠減少的效果,同時(shí)也伴隨著妄想的致幻現(xiàn)象,然而奇怪的是卡西酮從沒(méi)有在任何蟬團(tuán)孢霉中被發(fā)現(xiàn),這意味著卡西酮的出現(xiàn)必定與周期蟬體內(nèi)的尚未解密的上千種化合物有關(guān)。
綜上所述,受到感染的周期蟬宛如喪屍一般,它們失去了下半身卻依然存活,甚至減少喝水,所有時(shí)間都拿來(lái)交配,努力地替蟬團(tuán)孢霉傳播大業(yè)奮鬥,這份節(jié)操令人動(dòng)容。
盡管如此喪屍蟬只占總周期蟬 2 ~ 5 % ,顯然這並不影響它們的延續(xù),但以百萬(wàn)計(jì)的周期蟬來(lái)說(shuō),這樣的占比數(shù)量也相當(dāng)龐大,因此這也讓專家們相當(dāng)憂心,若有人因?yàn)楹闷鎸⑦@樣的周期蟬吃下肚可能會(huì)有很大的問(wèn)題,但若要有如吸食安非他命的快感,恐怕需要吃下 12 隻以上的喪屍蟬才能稍稍有亢奮的感覺(jué),不過(guò)若真有人看到如此詭異的外表還敢吞下肚的,恐怕是真勇者了吧?
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