为什么蝉会提前四年出现在你的院子里

2004 年夏天，当这些红眼蝉抵达俄亥俄州辛辛那提、华盛顿特区和美国其他地区时，它们干枯的外壳像秋天的落叶一样覆盖在炎热的人行道上。它们进入教室和汽车，宠物主人不得不将他们的猫和狗拉开，以免它们狼吞虎咽地吃着散落在各处的美味丰满的食物。外壳在脚下嘎吱作响，而它们活着的同胞则在持续不断的喧闹声中歌唱，这种喧闹声可以淹没人们的思绪和忧虑。17 年后，第十群蝉又回来了。

然后，仅仅几周后，它们就消失了。它们把卵产在树上，让幼虫能够接触到树根，这些树根将在接下来的 17 年里为它们提供生存——直到 2021 年，它们会再次大量出现。

但有些人迫不及待地想要开始派对。今年，华盛顿特区、辛辛那提、马里兰州、弗吉尼亚州、印第安纳州和肯塔基州都报告了蝉的出现——所有这些地方在 2004 年都被蝉淹没了。

这些蝉是什么？

在我们探讨研究人员认为蝉为何会提前回归之前，有必要对这些生物多了解一些。回归自然的蝉是周期蝉。

有趣的是：分布在美国东部地区的七种周期蝉的寿命分别为 17 年（3 种）或 13 年（4 种）。

现在，虽然在晚宴上通过识别刚掉进酒杯中的蝉的种类（真的，蝉到处都是）给你的朋友留下深刻印象是很酷的，但当谈到蝉的出现时，了解种类并不像了解它们出现的时间和地点那么重要。

在任何特定的蝉多发区，您可能会发现所有三种 17 年蝉，或几种 13 年蝉，或其他一些蝉种群。重要的是了解当地蝉的周期，以及它们最后一次出现在该地区的年份。

研究人员将蝉种群（有时是多种）划分为多个群体，并在全国范围内绘制了分布图。对于 17 年蝉来说，这意味着群体 I 最后一次出现是在 2012 年，群体 II 最后一次出现是在 2013 年，群体 IV 最后一次出现是在 2014 年，等等，直到群体 X 预计在 2021 年回归。之后就变得有点奇怪了。群体 XI 灭绝了，群体 XIII 和 XIV 实际上比群体 I 更早出现（分别出现在 2007 年和 2008 年），而群体 XII、XV、XVI 和 XVII 从未存在过。

别担心。我们不会对此进行测试。

我们今年期待看到的是第六群蝉，它们最后一次出现是在 2000 年，预计会在北卡罗来纳州和南卡罗来纳州西部和乔治亚州北部出现。第六群蝉正在出现，但俄亥俄州和华盛顿特区周围地区也出现了蝉，这些地区更可能是第十群蝉的领地。

他们为什么这么早出来？

这些早起的鸟被称为散兵游勇，专家估计，它们可能只占特定地区第十窝的 5% 到 10%。所以不用担心，2021 年还会有大量第十窝的鸟加入这场盛宴。

在蝉的繁殖季节，数十亿只蝉会在离地短短几周的时间里蜂拥而至。它们的数量通常足以完全压倒它们的捕食者，因此即使鸟类、狗、猫、爬行动物、两栖动物和黄蜂吃饱了，仍然有很多蝉能够产卵并重新开始这一过程。

掉队者出现得早或晚，通常数量很少，而且经常很快被饥饿的捕食者吃掉。掉队者通常比其他同伴早或晚四年出现。但这些昆虫是怎么算到 17 年的呢？

康涅狄格大学生物学家、蝉专家克里斯·西蒙说：“它们一定有某种天生的分子钟。”这种分子钟是什么以及它如何运作对研究人员来说仍然是个谜。蝉一生中的大部分时间都在地下度过，经历四个发育阶段或龄期，然后才长成成虫。

“我们认为它们以四龄为一龄，不包括第一龄，”西蒙说。“其余龄期的平均长度约为四年。但如果它们在 13 年后准备好出来，它们就会出来。”

在地下时期，蝉以树根为食，并可能根据树木生物学的变化来判断季节的变化。

然后，在它们准备萌发的那一年，它们会等到土壤温度超过 64 华氏度，并且在几天之内相继萌发。

这种现象有多常见？

自从研究人员开始记录蝉的出现，已经多次报告了蝉在奇怪的时间出现在奇怪的地方。有时，情况是可以预测的，昆虫学家实际上可以知道一窝蝉什么时候会出现掉队者。

这就是 2000 年辛辛那提发生的情况。圣约瑟夫山大学的昆虫学家 Gene Kritsky 在 20 世纪 90 年代的大部分时间里一直在监测第十代蝉，从树根挖出蝉龄并监测它们的生长情况。他注意到其中一些蝉已经长到可以破茧而出，并预测 2000 年辛辛那提地区将提前四年出现一些落伍者。

“2000 年的独特之处在于，在几个地区，它们的数量大到足以压倒掠食者 [几千只]。它们唱歌、交配、产卵，”克里茨基说。

克里茨基说，今年提前出现的蝉可能包括一些早期蝉的后代，以及一些出生于 2004 年、因太早熟而无法等到 2021 年的蝉。

这种情况会持续发生吗？

蝉早在上一个冰河时代之前就已存在，它们的繁殖模式反映了这一点。随着冰川消融，森林向北和向西移动，蝉也随之而来。这些蝉在新近消融的景观中建立了自己的繁殖周期，与祖先的繁殖范围相差几年，但生命周期仍为 13 年或 17 年。该物种如何分裂成繁殖群的进化机制仍然是研究人员正在研究的问题。

蝉的生命周期很长，与景观中树木的状况密切相关，并且似乎依赖环境线索来告诉它们何时出现以及生长速度有多快。

这或许是今年蝉提前出现的原因之一。

“我们无法判断[气候变化是否起到了作用]，但事实上，过去一二十年气候变暖意味着它们的生长季节更长，”西蒙说。“我们认为，生长季节越长，它们就越能长得更大、更快。”

我能帮上什么忙？

是的，这些是巨大的红眼虫，但它们没什么可怕的。蝉不会咬人也不会蜇人，而且它们很快就会消失。

如果您确实生活在有蝉的地区，您可以通过报告发现的情况来帮助全国各地的蝉研究人员。

“我们需要公众的帮助，”西蒙说。“他们还记得 2000 年的演出吗？还是还记得 2004 年的演出？他们听过他们的大合唱吗？”

克里茨基已经接到了辛辛那提各地人们的电话和电子邮件，他们告诉他发现了蝉。他一直要求人们用手机拍一张照片，并打开定位服务，然后发送照片，这样他就可以利用照片中的元数据来查看蝉所在的确切经纬度以及发现的时间。聆听蝉的鸣叫也很重要。如果蝉鸣声是连续的合唱，而不是单声鸣叫，研究人员就可以更多地了解蝉的数量和繁殖机会。

如果您看到蝉并且想要举报，Magicicada 网站上有一个非常易于使用的在线表格，人们可以在其中记录他们的位置、看到的蝉的种类以及蝉是否在唱歌。