什么是周期蝉

蝉这种动物，我们并不陌生，就是民间俗称的知了。这种昆虫特殊之处就在于，一旦孵化，它们的若虫就会钻入地下，隐藏在土壤中，依靠吸食多年生植物根中的汁液为生，等到成熟之后，再离开土壤，通过交配再繁殖下一代蝉，随后迅速死亡。

你可能每年都能听到蝉鸣，但你未必知道，它们可能不是同一种蝉，因为蝉通常都要在地下蛰伏好几年的时间。有的是1年，有的是2年，有的是3年，有的是5年，更有甚者，还有13年和17年的！后面两种的生长周期太长，显得有些特殊，所以科学家们将这两种蝉称为周期蝉，前者称为十三年蝉，后者称为十七年蝉。

你很难想象，这些蝉为什么会想到把生长周期“调整”到13和17这么“前不着村后不着店”的时长，其实你总结一下会发现，这是两个相邻的质数。再看看前面，2、3和5也是质数（质数就是只能被1和它本身整除的数字，1不是质数，但也满足这个规律）。

天哪，难道这些蝉是数学家？

为什么有周期

为什么这些蝉要在地下蛰伏这么久才出来繁殖后代呢，答案很简单，为了生存。

科学家指出，周期蝉刚刚出现在地球上的时候，赶上了不太理想的大环境，那就是全球温度远低于现在的冰河期。在当时的地球上，地下没有地表这么冰封彻骨，所以蛰伏时间越长，就越能避免被冻死的命运。

此外，蝉在自然界有很多天敌，比如许多寄生虫、鸟类以及其他的昆虫等。这样一来，蛰伏时间越长也越容易减少被天敌捕食的概率。

不仅如此，蝉的部分天敌也有一定的生长周期，一般是3年或者4年。假设有一种周期蝉的生长周期是12年，那么生命周期2年、3年、4年或者5年的天敌，都有可能和这种蝉同时出来觅食，所谓的“十二年蝉”最终就难免团灭的命运了。

而13和17这样的质数，就很容易避开同一批天敌了。学过小学数学的朋友都知道这个计算的方法，那就是最小公倍数。比如十三年蝉和某个以3年为周期的天敌，需要（3*13=）39年才能重逢一次，如此漫长的岁月，就可以大幅减少被捕食的概率了。

说到这里，我们不得不感慨大自然的奇妙。虽然没有人类的智慧，但这些小小的昆虫还是掌握了数学的规律，让自己顺利地生存下去。

而且，一个种群完全同步的生活规律还有一个好处，那就是以量取胜。就算遇上了天敌，也不会把几十上百亿只蝉吃个干干净净，只要剩下来一部分，就能继续繁衍后代。因此，就算是同伴被吃了，幸存的周期蝉也跟什么事也没发生似的，继续它们的生活和交配……

美国今年要遭遇双重“蝉鸣”

目前世界上一共有7种周期蝉，其中十三年蝉有3个亚种，现存3个种群；十七年蝉有4个亚种，现存2个种群。神奇的是，所有的周期蝉，都生活在美国。直到今天，也没有科学家能解释这个现象的原因。

别看周期蝉的生命周期挺长的，但考虑到有这么多种群，简单计算下来，合着美国平均每1~2年就能赶上一次。比如上一次出现在2021年，当时我们也报道过，预计当年有300亿只蝉可能会出现。

时隔2年，今年又有周期蝉要“复苏”了，而今年尤其不同的是，将会有2个种群破土而出，这是非常罕见的。

今年将要破土而出的是十七年蝉中的Brood XIII和十三年蝉中的Brood XIX这两个种群，还是按照最小公倍数的算法，这两群蝉同年出现的周期是（13*17=）221年。也就是说，上一次它们相逢还是1803年，彼时我国还处于清朝嘉庆年间；至于它们下一次重逢，则要等到2245年了。

能杂交吗

说到这里，肯定有人好奇：既然两种蝉同时出现，那么它们会不会杂交呢？如果杂交的话，下一代蝉的周期是“随爹”还是“随妈”呢？会不会“随”出个平均数，搞出个“十五年蝉”来？

首先要说明的是，别看周期蝉只分布在美国，但你别忘了，美国的国土面积比咱们小不了多少，每一种周期蝉也不是分布在美国全境的。

以Brood XIII为例，这一群蝉主要生活在美国的东部，比如在威斯康星州、伊利诺伊州以及印第安纳州的部分地区，就会有它们的踪迹。

至于Brood XIX，则生活在美国的东南部，比如田纳西州、佐治亚州、得克萨斯州以及亚拉巴马州等。

二者之间只有一小部分重叠的生活区域，比如伊利诺伊州。据报道，每次周期蝉大爆发的时候，种群的数量可以达到60亿之巨！按照这个数据算的话，今年美国境内恐怕有超过100亿只蝉出土繁殖。届时，伊利诺伊州估计要比东部别的州“热闹”得多。

至于这些周期蝉具体什么时候出现，科学家也说不准，因为这还要看具体的天气状况。专家推测，在当地土壤的温度达到17.9℃左右的时候——一般也就是5到6月份，它们就会出来交配了。不过，周期蝉破土的时机是不是真的取决于土壤温度，目前仍然有待讨论。

只要它们出现的时间重合，并且在重叠的栖息地，杂交的情况也不是不可能的。比如2018年的时候，有科学家发表论文表示，他们在基因层面上确认了有两种周期蝉杂交过的证据。

至于它们的后代的周期，大家不用过于担忧，目前的研究表明，杂交的周期蝉保持的周期可能是13年，也可能是17年，反正不太可能出现其他的时长。而且，至少在10万年到20万年的时间尺度下，杂交蝉的周期都可以保持下去。

好在蝉不算是害虫，不会给人类带来什么危害，最多就是产生一些噪音罢了。成千上万只蝉可以产生超过90分贝的音量，相比之下，飞机在低空飞过的音量也只有80分贝左右。

看样子，美国今年的盛夏，应该会比较吵闹吧……

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胥贷妍3904蝉为什么会在夏天叫 -
龚中刮15657808901 ______ 蝉是一种生存对温度要求较高的昆虫,幼虫时代他们都是在较温暖的地下度过的,待成年后,他们就在炎热的夏季从土中爬出来,蜕去最后一层皮,舒展出翅膀,变成成虫,栖息于高高的树枝上,此时,蝉的最重要的任务莫过于繁殖后代,而在...

胥贷妍3904夏天,蝉为什么会“叫”个不停? -
龚中刮15657808901 ______ 原因:蝉的成虫只有雄性会鸣叫,吸引雌性前来交配,大部分蝉在交配之后死去,所以只有夏天才会有蝉鸣.会鸣叫的蝉都是有完整发音器的雄蝉,雌蝉因为发音器发育不全,所以并不会鸣叫.雄蝉腹部的发音器很像一个鼓,受到震动就会发出...

胥贷妍3904蝉为什么要叫 -
龚中刮15657808901 ______ 知了的学名叫蝉,雄蝉鸣叫是为了吸引异性交尾繁殖. 蝉成虫多栖息在杨、柳、枫、榆、槐等阔叶树上和多种木本树木及果树上,以其刺吸式口器吸食树木汁液为生.性成熟后,雄蝉从清晨开始至傍晚鸣叫不休.雄蝉以鸣叫声引诱异性交尾繁殖.雄蝉交尾后即死去.

胥贷妍3904为什么知了一到夏天就飞到纱窗上叫个没完 -
龚中刮15657808901 ______ 知了在夏天飞到纱窗上叫个没完的原因有以下几点:1. 知了是一种有趣的昆虫,它们在交配期会发出尖锐的叫声来吸引异性进行交配.夏天气温高,是知了的活跃期,因此你会在纱窗等地方看到它们.2. 夏天的纱窗通常是室内,相对凉爽和干燥,这对知了来说是一个理想的生存环境.因此,它们会在纱窗上叫个不停,寻求交配和繁衍后代的机会.3. 此外,纱窗上可能有知了所需的营养物质和水分,因此它们会选择在这里生活和繁殖.总之,知了在夏天飞到纱窗上叫个没完是因为它们需要在适宜的环境下进行交配和繁衍后代.这是一种自然现象,无需过于担心.

胥贷妍3904知了的什么时候开始鸣叫
龚中刮15657808901 ______ 知了一般在地下靠吸树根的汁生活5-15年.成熟后在夏季傍晚后出土上树脱壳羽化(1-3小时),生体由软慢慢变硬(12-36小时),此时才能鸣叫求偶[雌蝉(不会发声)]交付配产子后便死去(约两周).蝉幼虫由树上爬入土中开始了新一轮的生活.

胥贷妍3904蝉为什么17年埋在泥中出来就活一个夏天 -
龚中刮15657808901 ______ 就是有这么一种生物,他们选择长眠,然后集中在一年出来交配.然后这种方式可以使他们繁衍后代,于是这群生物就产生了物种……不是所有的蝉都呆17年的,有些是13年,7年等等,都是素数,就是为了躲避天敌.所以这也是一种生存手段而已

胥贷妍3904法布尔《昆虫记》的读书笔记 -
龚中刮15657808901 ______[答案] 读完《昆虫记》这本书,我感到十分震撼,因为我没想到,原来昆虫的世界有那么多有趣的事情发生. 《昆虫记》这一部不... 这就是蝉的形象.”这段乞讨的描写真是惟妙惟肖.知了的繁殖能力很强,一次能产300-400个卵.听上去很多,但最后能幸存下...

胥贷妍3904为什么夏天蝉特别多 -
龚中刮15657808901 ______ 冬天是昆虫冬眠的时候,夏天昆虫是开始繁衍后代的时候,为了吸引配偶所以要鸣叫,蝉在蜕变之后的生命只有短短的几周,他们临死前会生下下一代的蛋,幼虫经过四年的时间在地下生成, 然后爬出地面,上树,蜕变. 由地蝉变成真正的蝉...

胥贷妍3904蝉是如何发出声音的?为什么只在夏天叫? -
龚中刮15657808901 ______ 蝉的肚皮上有两个小圆片,叫做音盖,音盖内侧有一层透明的薄膜,这层膜叫瓣膜,其实是瓣膜发出的声音,人们用扩音器来扩大自己的声音,音盖就相当于蝉的扩音器一样来回收缩扩大声音,就会发出“知——了,知——了”的叫声,会叫的是雄蝉,雌蝉的肚皮上没有音盖和瓣膜,所以雌蝉不会叫.雄蝉的叫声是为了吸引雌蝉来交配.但蝉的叫声往往和天气相关,往往是天越热,蝉叫的越响.

胥贷妍3904蝉的幼虫从它蜇居 - ----读了这个故事你懂得了什么道理? -
龚中刮15657808901 ______ 蝉的一生是如此神秘,以至于人们称它的幼虫为“仙家”,更让人感到神奇的是,蝉的一生都在鸣叫,是宣泄长住地下生活的苦闷?还是歌唱阳光的明媚?,还是展现各自的歌喉?,还是雄蝉求偶的歌唱?带着这些神秘感我查阅有关蝉的书籍....

（编辑：自媒体）