“周期蟬”之謎

菲力

2016年，昆蟲學家和愛好者期待著一個特殊且篤定的時刻：深度為8英寸（20.32厘米）的土壤，連續四晚溫度達到17攝氏度—很快，這一刻隨著初夏來臨。

一夜之間，異乎尋常的躁動充斥了北美。從紐約州、賓夕法尼亞、馬里蘭，到西弗吉尼亞和俄亥俄等地區，大批蟬破土而出，密度達到每英畝150萬只。每一鏟鐵鍬都能挖出數百枚蟬蛹，每一棵樹上都攀附著數百只振翅鳴叫的蟬。那是一種壓倒性的、不容置疑的聲勢。

生命之歌

今天，全世界范圍內有超過3000種蟬。隨著研究的不斷深入，這一數字每年都在增加。除南極洲外，這種渺小的昆蟲遍布地球上的所有大陸。其中，2016年在北美大量暴發的，是一種遵循著某種特定生命周期的蟬，它們上一次集中出現是在17年前的1999年，人們將之與另一種生命周期為13年的蟬共同命名為“周期蟬”。

周期蟬只存在于北美大陸，生命里的絕大多數時光都蟄伏于地下。一朝破土，即進入生命最后一個月的死亡倒計時，遂瘋狂繁殖，而后決絕死去。

破土后，剛褪去若蟲舊皮的幼蟬有一對紅色復眼，周身黝黑，背上長著一對金色薄翼。只需要5天，幼蟬迅速成熟，身體變大轉褐色，翅膀變長。一場生命之歌的演奏會準備就緒。

每只雄性蟬都將高聲發出80分貝至100分貝的交配鳴叫聲，相當于運轉著的汽車發動機或剪草機的噪聲。一時間，這些數量達到百萬之巨的17年蟬瘋狂交配、產卵、鳴叫，仿佛一艘裝載著巨大引擎的外星飛船不斷逼近地球—它們從1999年就開始等待這一刻。

但大量周期蟬的暴發給當地居民的生活帶來很大不便，人們甚至在出門時需要打起傘來遮蔽這些小昆蟲。蔥綠的草坪上全是密密麻麻的蟬蛻，踏在上面就像踩上了影院散場時一地的爆米花。對于密集恐懼癥患者甚至普通人來說，這樣的場面難免引發生理不適。

美國蟬分類學實驗室創始人克里斯·西蒙博士，接到市民的求助電話，后者尋求快速清除蟬的方法。但西蒙博士對此很不滿意：“太荒唐了，它們每17年才不過帶給人們兩周的不便。”要知道，對于昆蟲愛好者來說，這可是17年等一回的好運氣。

超量滿足

時間倒退回1999年，這批新蟬還是剛剛孵化而出的幼蟲，剛開始樣子像瘦弱的白蟻，但很快就長得白胖。它通常從較小的草根開始，一直摸索到其宿主樹的根部，一頭鉆入地下，靠吸食樹根汁液存活。地下的生活既黑暗又溫暖，既安全又孤獨，唯一的問題是，太久了—即便在人類的生命尺度上也堪稱漫長，更何況是昆蟲！

數量多到讓掠食者敞開肚子也吃不完，于是剩下的蟬就能夠獲得生存下去的機會。

確切的時間早已寫在基因里。不同種類的周期蟬都在體內安裝了走時準確的生物鐘，最長可達17年，使其成為昆蟲界最長壽的物種。關于17年蟬最早的記錄可以追溯到1633年，有人描述了一種產自北美的蟬，周期極長。但直到18世紀初，美國昆蟲學家才最終確定了這種蟬的周期：17年。一百多年后，又有一種周期為13年的蟬被發現。科學家才正式將這兩種擁有漫長周期的蟬，命名為“周期蟬”。今天，在耶魯大學皮博迪自然歷史博物館還保存著1843年的17年蟬標本，是所有博物館藏品中最古老的。

永遠不要小看長者的智慧，即便是一只小昆蟲。今天人們普遍認為，周期蟬的周期性是一種長期進化形成的生存策略，目的也很簡單：活下去。蟬的天敵很多，作為一只小小的昆蟲，不僅是幾乎所有食蟲鳥的盤中餐，甚至也包括人類—美國卡爾頓大飯店在2016年特別制作了一道“蟬菜”，把蟬裹上面粉用橄欖油炸，再配以白酒和蔥等調味，頗受歡迎。

大多數物種躲避天敵的方式，不外乎偽裝、躲避或干脆把自己變得難以下咽。但“好吃的”周期蟬不走尋常路，它們的策略是“超量滿足”，在短短兩周內大量暴發，數量多到讓掠食者敞開肚子也吃不完，于是剩下的蟬就能夠獲得生存下去的機會。犧牲一些蟬的生命，換得整個物種存續的機會，這種“敢死隊”式的生存策略，悲壯而決絕。

大量周期蟬暴發后草坪上全是密密麻麻的蟬蛻，對于密集恐懼癥患者甚至普通人來說，這樣的場面難免引發生理不適

周期蟬的另一個謎團是13與17的“質數之謎”，這兩個數字都只能被其自身和1整除—如果人們不想用“巧合”這種偷懶的借口來解釋的話，這一事實確實困擾了科學家很多年。

直到1977年，古生物學家史蒂芬·杰·古爾德提出了一種假說，周期蟬獨特的質數生命周期，是為了避開有著偶數年生長周期且生活史較短的掠食者。例如，倘若有一種8年蟬，那么它將遭遇的是所有生長周期為2年、4年、8年的掠食者。對于17年蟬來說，即便在大暴發的年份里，使掠食者獲得了超量滿足、種群擴張，但在此后的16年間還是會由于食物不足慢慢回落到正常水平。除非天敵每年都繁殖，或恰好17年繁殖一代，否則周期蟬的暴發幾乎不會成為天敵種群擴張的助力。

迷幻蟬生

數以億萬計的蟬慷慨赴死，讓每一個活下來的蟬都明白生命之不可辜負。

據統計，北美有2%～5%的周期蟬在鉆入地底前已沾染蟬團孢霉，并在破土時逐步侵入腹部。真菌在蟬的肚腹內快速滋長，導致蟬身體膨脹甚至會斷開成兩截，露出白色粉末般的孢子散播到空氣與泥土中。研究人員稱之為“會飛的死亡鹽罐”。即便如此，感染蟬團孢霉的蟬仍然具有生命活力，并不妨礙其持續瘋狂交配，產下后代。

2016年5月，西弗吉尼亞大學真菌專家Matt Kasson搜集了150只不幸感染的周期蟬，檢驗當中的化學成分，終于對這種“喪尸霉”有了更多了解。他們在感染蟬團孢霉的標本中發現大量迷幻蘑菇的主要迷幻劑成分“裸蓋菇素”。這是學界第一次在迷幻蘑菇以外的真菌中發現裸蓋菇素，而蟬團孢霉與迷幻蘑菇的共同祖先要追溯至9億年前。換言之，蟬團孢霉在蟬體內開了一間迷幻劑生產工廠。

這是一群嗑了迷幻劑的蟬，食欲不振，卻性欲不減。在死亡也不能戰勝的青春里，它們依靠幻覺交配到生命的最后一刻;沒來由地興奮，卻也難免在生命盡頭令人感傷。

周期蟬的生命既野蠻又智慧，既瘋狂又精確，既孤獨又喧囂，它們奇特的生存方式令生物學家們著迷了數十年。直至今日，仍存在很多未解之謎。比如，人們尚不確定周期蟬的產生是否與古代的冰川氣候存在一定聯系？為什么會有少量周期蟬提前或推遲4年破土？這是否與若蟲的地下生存資源競爭有關？沒有什么是理所當然的，每一個進化至今的物種都經過深思熟慮。

而另一個叫人難以置信的事實是：這樣一個數量龐大的種群正在減少甚至滅絕。原因與土地開發有關。城市擴張，水泥鋪地，若蟲鉆不到地下，生命孵化的路徑被阻斷。例如，1945年至1979年，美國康涅狄格州蟬的數量減少了5%，大部分是開發州際公路系統的結果。

周期蟬之謎，是生命之謎。這份驚嘆與不解，是造物主的禮物。它讓人類在某一片刻，將目光從公路、電視和促銷傳單上移開，投向柔軟的泥土深處，探尋一種更為神秘、幽深的樂趣。