几万亿只蝉正在涌入美国,是福是祸? - 知识速递 - 地理中文网—《国家地理》杂志中文网站

2021-05-10 星期一
几万亿只蝉正在涌入美国,是福是祸?
2004年,一只成年的Brood X蝉栖息在马里兰州的木栅栏上。这种蝉每17年出现一次。
摄影:DARLYNE MURAWSKI
 
撰文:DOUGLAS MAIN
 
  1634年晚春时节,马萨诸塞的朝圣者目睹了令人难以置信的一幕:几百万只长着红眼睛的有翼昆虫从土里冒了出来。清教徒移民对此一无所知,把它们比作《旧约》里的虫群,称之为“蝗虫”。
 
  但他们错了。这是关于周期蝉最早的书面记录,在美国中西部和东海岸,有7种蝉每隔13年或17年就会破土而出。今年,几万亿只蝉将再次从地面冒出,飞到树上,一边高声唱着求偶之歌,一边无害地吮吸树液。
 
  2021年登场的是Brood X蝉,在15种已知的周期蝉中,这种蝉体型最大,长达2.5厘米。它们很快就会遍布印第安纳州、俄亥俄州、宾夕法尼亚州、马里兰州、华盛顿特区等地。
 
几万亿只蝉正在涌入美国,是福是祸?
Brood X蝉从土中钻出时会进行最后一次蜕皮,把外骨骼残余物留在树上或者其他垂直表面。这些照片摄于2004年,马里兰州。
摄影:DARLYNE MURAWSKI
 
几万亿只蝉正在涌入美国,是福是祸?
外骨骼残余物堆积在一起,给土壤增加营养,这些蝉带来了不少有益的生态影响,这是其中之一。
摄影:DARLYNE MURAWSKI
 
几万亿只蝉正在涌入美国,是福是祸?
成年的Brood X蝉,它们属于十七年蝉。
摄影:DARLYNE MURAWSKI
 
  不是所有人都感到兴奋,在社交媒体上,很多人害怕尖锐的蝉鸣,讨厌所有的蝉。“如果蝉毁了2021年的夏天,我会发疯的,”有人在推特上这样说道。即便是今天,距离清教徒抵达美洲已有近400年,一些美国人仍会把蝉误认作蝗虫;蝗虫和蝉是两种截然不同的昆虫,蝗虫会吞噬庄稼。
 
  而对于蝉,没有什么好害怕的,而且能亲眼看到大量昆虫同时出现,也是难得一遇的机会,怀俄明大学的昆虫学家、自然科学与人文教授Jeffrey Lockwood说:“这种现象应该引起敬畏、尊重和好奇。”
 
“非常惭愧”
 
  一方面,Brood X蝉规模巨大,是欧洲殖民抵达之前的时代遗迹,那时候北美地区到处是昆虫和其他动物。在一些森林里,每4000平方米的土地上有多达150万只蝉。据估计,今年夏天,将有几万亿只蝉破土而出,Lockwood说。
 
  “我们曾彻底毁灭过自然界,所以任何生物,至少是任何动物,如此大规模出现,都令我们非常惭愧,”Lockwood说。这也提醒我们,人类不是地球上唯一的动物,我们应该与其他生物共享空间,他说。
 
  加州大学戴维斯分校的昆虫学家Richard Karban说,这些昆虫“是东部森林里的食草动物”,与其他动物相比,它们在数量和质量上更令人印象深刻。虽然我们每17年才能看到它们,但它们其实一直都在:它们在地下缓慢生长,吮吸树根里的液体。

几万亿只蝉正在涌入美国,是福是祸?
狗好奇地看着一只Brood X蝉。家养动物可能会吃掉这些昆虫,但这是无害的;除此之外,在蝉出现的年份,各种捕食者通常都能大快朵颐。
摄影:DARLYNE MURAWSKI
 
  一项研究估计,在森林的某片区域内,蝉的总生物量大于森林变成牧场后牛的生物量。科学家写道,这些估计结果“是自然条件下陆栖动物所能达到的最高记录”。
 
  “在地下生活多年的昆虫的生物量迅速转移到地面上,这会产生深远的积极影响,”普渡大学的昆虫学教育家Elizabeth Barnes说。
 
  除了作为捕食者的食物来源,蝉的出现还可以帮助转移生态系统中的营养物质,让土壤透气,减轻非蝉类昆虫的捕食压力,她说。
 
为什么是17年?
 
  全世界共有约3000种蝉,其中只有7种是周期蝉,通常每13年或17年会破土而出。它们几乎全都生活在北美地区。它们为何选择如此漫长的时间周期,而且都是质数?
 
  目前有好几种解释。一种解释是,周期蝉进化出这些生命周期是为了躲避捕食者,Barnes说。第二种解释认为,质数的生命周期可以减小与其他周期蝉相遇的概率,从而避免基因杂交和资源竞争。
 
  但Karban说,这些解释只是推测,因为目前还没有有效方法进行验证。
 
几万亿只蝉正在涌入美国,是福是祸?
周期蝉出土后不久就会蜕皮,在飞行和交配前需要几天时间让身体干燥。
摄影:DARLYNE MURAWSKI
 
几万亿只蝉正在涌入美国,是福是祸?
不同于大多数昆虫,周期蝉很少会表现出躲避捕食者的倾向。
摄影:DARLYNE MURAWSKI
 
几万亿只蝉正在涌入美国,是福是祸?
Brood X蝉的出现既是开始,也是结束。如果成功的话,它们会在树上繁殖、产卵,幼虫孵化出来后,钻入地下。成年蝉在地面待4至6周后,17年的生命便宣告结束。
摄影:DARLYNE MURAWSKI
 
有勇无谋
 
  周期蝉行为的另一个不同寻常之处在于,它们几乎完全不同于其他无害昆虫,“它们很少会躲避捕食者,”Karban说,这也就是为什么有人认为,它们在饥肠辘辘的动物面前有勇无谋。
 
  “任何有嘴的动物都会吃掉它们,所以对于鸟类”或者其他捕食者而言,“这将是美好的一年”,康涅狄格大学的昆虫学家John Cooley说。
 
  大量昆虫之所以同步出现,可能是因为它们要凭借庞大的数量,压倒捕食者,只有一小部分会被吃掉。
 
  这种现象,以及它们制造出的巨大的噪音都与繁殖有关,Lockwood补充说。“它们将成为你有生之年看到的最大的狂欢。”
 
不可思议的现象
 
  至少我们不必害怕。“它们不叮人,不咬人,也不会在后面紧追不舍,”Barnes说。对昆虫的恐惧通常来自缺乏教育和经验,她补充道。
 
  “我认为特别是美国人,被培养成了讨厌昆虫,他们与昆虫没有太多接触,认为它们很脏,”Cooley说。
 
  但Brood X蝉的到来将会是一个转机,Cooley说,人们可以驻足近距离观察蝉,欣赏它们漫长而又同步的生命周期,包括4至6周短暂的地面生活。
 
  人们还应该认识到,这些昆虫已经存在了约500万年,那个时候人类和黑猩猩的祖先才刚刚分离,Cooley说。
 
  Brood X蝉的出现也带来了一些希望,“这说明森林还很健康,可以正常运转。”

(译者:Sky4)

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