河未
“蟬太多了!”
這是今年美國(guó)東部地區(qū)大部分居民的抱怨。在過去的十幾年里,他們的夏天都顯得相對(duì)寧?kù)o而愜意,但在最近,他們無不驚恐地發(fā)現(xiàn),無論是街道、樹林、水池邊,甚至自家院子的圍欄上,全都密密麻麻地趴著蟬!這還不算完,在此起彼伏的蟬鳴喧鬧中,更多的蟬還在持續(xù)從地下涌出,它們占領(lǐng)了一切能占領(lǐng)的空間,甚至越過警戒線,入侵了白宮……
蟬,夏季的主角之一。
每逢一年中旬,炎炎酷暑,人們總能在戶里戶外發(fā)現(xiàn)蟬的身影。當(dāng)然,更多的時(shí)候,可能并不需要去“看”,那持續(xù)聒噪的鳴叫聲,就已經(jīng)宣告了它們的存在。很多人都有過這樣的體驗(yàn):盛夏烈日,空氣悶熱,屋外是一陣接著一陣的蟬鳴聲,這種聲音并不似鳥類的啼叫那般婉轉(zhuǎn)清脆動(dòng)人,而純粹是一種“扯著嗓子、歇斯底里”的叫嚷,響亮、尖銳又刺耳,無論誰(shuí)都會(huì)覺得吵鬧喧囂,心煩意亂。
確實(shí)是“耳熟”能詳——在自然界中,或許很少有別的生物,能夠像蟬這樣,靠一己之力,讓一個(gè)季節(jié)變得躁動(dòng)不安。因此很多人頗為無奈:蟬怎么就這么吵?為了回答這個(gè)問題,也為了能在夏季的無數(shù)種昆蟲中辨認(rèn)出蟬,先有必要對(duì)該物種有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)知。
蟬,是半翅目蟬科類物種的統(tǒng)稱,目前已記錄有2000余種,在全世界的溫帶到熱帶地區(qū)均有分布。體型方面,大多蟬類都比較適中,成年后多在2厘米~5厘米之間,只有極個(gè)別種類個(gè)頭較大,例如“帝王蟬(Empress cicada)”,這種全世界最大型的蟬類,成年后體長(zhǎng)可達(dá)7厘米,翼展超過20厘米;還有另一種棲息于南亞地區(qū)的“婆羅洲巨蟬(Tacua speciosa)”,也被稱為“青襟油蟬”,翼展能達(dá)到18厘米。蟬的外骨骼很堅(jiān)硬,雙翅也相當(dāng)發(fā)達(dá),多為透明或半透明。當(dāng)然,也有部分種類雙翅完全不透明,但相應(yīng)的,其翅面顏色都較為鮮艷,這類蟬多分布于靠近熱帶的地區(qū)。
蟬的一生要經(jīng)歷多次蛻變,來到地面后,還要經(jīng)歷一次重要的蛻繭,才能長(zhǎng)出翅膀,而透明的蟬蛹則留在原地。
通常情況下,蟬的頭部形狀多是寬而短的,頂端長(zhǎng)著須狀的觸角,觸角下方是5只眼睛(這使得它視力很好),其中有3只單眼和2只復(fù)眼,復(fù)眼不大,位于頭部?jī)蓚?cè)且分得很開。接下來是明顯突出的額唇基(位于口器上方,為唇基區(qū)和額頭的分界線),而蟬的口器細(xì)長(zhǎng),內(nèi)部有唾液管與食管,屬于刺吸式,這使得它得以吮吸植物根部汁液而存活。
作為六足亞門的節(jié)肢生物,蟬的胸部共分為3個(gè)部分,包括前胸、中胸及后胸,3個(gè)胸部各自擁有一對(duì)足,腿節(jié)粗壯發(fā)達(dá),支撐其軀體穩(wěn)定攀附于垂直的樹干上。而在其胸部以下的腹部區(qū)域,就是蟬能夠發(fā)出響亮鳴叫的關(guān)鍵:腹部呈長(zhǎng)錐形,總共有10個(gè)腹節(jié),在雄蟬的第1、第2腹節(jié)具有發(fā)聲構(gòu)造,主要由背瓣、腹瓣、鼓膜、鼓膜肌、腱盤、腹面調(diào)節(jié)肌、鏡膜、褶膜(折膜)、第三氣門、共鳴室(氣室)等構(gòu)成。雌蟬則沒有發(fā)音構(gòu)造,而是在第10腹節(jié)形成產(chǎn)卵管,且較為膨大。
也就是說,那些鳴躁不止的鳴蟬,其實(shí)都是雄性蟬。通過每秒上百次的高頻率震動(dòng),雄蟬腹部的發(fā)音結(jié)構(gòu)才能發(fā)出尖銳響亮的聲音,從而吸引雌蟬,進(jìn)行交配產(chǎn)卵。
完成交配后,雌蟬會(huì)將尖尖的產(chǎn)卵管插入樹中,一次性產(chǎn)下上千顆卵;接著,成年蟬會(huì)在數(shù)周內(nèi)走向生命的終結(jié),而幼蟲則會(huì)在孵出后離開樹木,鉆入泥土中,靠吮吸植物根部的汁液維生,捱過生命的絕大部分時(shí)間,然后在某一個(gè)夏天鉆出地面,在樹上脫殼蛻皮,長(zhǎng)出翅膀,然后尋找配偶,交配、產(chǎn)卵,從而完成生命的輪回……
這是所有蟬類的宿命,一生中要在黑暗中經(jīng)過漫長(zhǎng)的蟄伏和發(fā)育,最終才能迎來短短數(shù)十日熱鬧喧嘩的綻放。但不同的蟬類在蟄伏時(shí)間上也有區(qū)別,有的需要蟄伏3~4年,有的只需要蟄伏數(shù)月,而最長(zhǎng)的一種,則需要17年。
在前文中我們提到,世界上已確定的蟬類共有2000余種,這主要是根據(jù)蟬的外觀、形態(tài)以及生活范圍等地來劃分的;與此同時(shí),還有一種蟬類的劃分方式,那就是出現(xiàn)時(shí)間。
所謂的出現(xiàn)時(shí)間,就是指蟬類在地下的蟄伏時(shí)間不同(從數(shù)月到數(shù)年不等),那么破土而出的時(shí)間也將有所區(qū)別。例如,分布在我國(guó)的蟬類,其成熟時(shí)間多為4年份,那么在2021年夏天,我們看到的蟬就是2017年產(chǎn)下的蟬卵孵化的成蟲。以此類推,2022年出現(xiàn)的蟬,是孵化于2018年;2023年出現(xiàn)的蟬,是孵化于2019年……相當(dāng)于每年都有。這種邏輯很好理解,它背后就是一個(gè)簡(jiǎn)單的時(shí)間遞補(bǔ)關(guān)系,甚至有點(diǎn)像我們?nèi)祟惿鐣?huì)中“輪班次”的意思。
這就是大多數(shù)蟬類的出現(xiàn)規(guī)律。但在北美,卻生活著一類截然不同的蟬種群體,因?yàn)槠涑霈F(xiàn)的規(guī)律具有“精準(zhǔn)而嚴(yán)苛”的周期性,所以人類特意為其劃分了一個(gè)大類:蟬科周期蟬屬,簡(jiǎn)稱“周期蟬”。
周期蟬共有7種,其中有3種為“17年蟬”,4種為“13年蟬”,它們幾乎只生活在北美的中、東部地區(qū),其中17年蟬主要分布在美國(guó)的中東部、加拿大的東南部,13年蟬則主要分布在美國(guó)的東南部地區(qū)。之所以被稱為“周期蟬”,是因?yàn)樗鼈儾⒉幌袂懊嫠v的大多類蟬一樣,每個(gè)夏天都能見到——相反,它們的出現(xiàn)邏輯,其實(shí)遵循著一種嚴(yán)密的數(shù)學(xué)上的周期性,即13年或者17年為一個(gè)輪回。也就是說,如果周期蟬在某一年的夏天大規(guī)模地集中出現(xiàn),那么接下來,這類蟬將銷聲匿跡,直到13年或者17年后才能再次見到它們的身影。
這種北美特有的周期蟬現(xiàn)象,引起了很多專家和學(xué)者的興趣,在進(jìn)行了一系列考察和研究后,雖然至今仍沒有得出完善的理論,但仍從兩個(gè)方面找到了原因。
第一是氣候環(huán)境論。這種觀點(diǎn)認(rèn)為,周期蟬的機(jī)制與第四紀(jì)冰河時(shí)期有關(guān),該冰河時(shí)期起始于距今200萬~300萬年前,結(jié)束于1萬~2萬年前。在冰河期間,許多物種由于無法適應(yīng)氣候的變化而被淘汰,根據(jù)考察研究,北美周期蟬的祖先為了躲避寒冷,而長(zhǎng)時(shí)間蟄伏在地下,以便盡可能地減少來到地面被凍死的幾率。
可以想象的是,關(guān)于蟄伏的時(shí)間選擇,肯定也是經(jīng)歷了自然的篩選和淘汰——譬如,蟄伏時(shí)間太短的蟬群有可能被凍死,蟄伏的時(shí)間太長(zhǎng),也有可能在地下得不到足夠的食物被餓死??傊芷谙s的發(fā)展確實(shí)有自然因素的影響,但同時(shí)也是它們主動(dòng)適應(yīng)氣候變化的結(jié)果。由此,作為幸運(yùn)的存活者,它們就將這種“生物計(jì)時(shí)”傳承給后代,并保持至今。
但與此同時(shí),新的問題也出現(xiàn)了,為什么是“13年”或者“17年”?這就引出了第二個(gè)觀點(diǎn):躲避天敵論。該觀點(diǎn)的根本立足點(diǎn)在于,蟬作為自然食物鏈中的底端,是許多天敵口中的絕佳美味(尤其是鳥類),每逢蟬的大規(guī)模出土,都是這些天敵們大快朵頤的時(shí)間。更糟糕的是,天敵一旦擁有穩(wěn)定的食物來源,就能夠更大規(guī)模地繁衍,長(zhǎng)此以往,直接威脅到蟬的生存。
面對(duì)這樣的情況,周期蟬巧妙地選擇了“13年”和“17年”這兩個(gè)周期。從數(shù)學(xué)角度來說,13和17這兩個(gè)數(shù)字都屬于質(zhì)數(shù),即在自然數(shù)中,除了1和它們本身,都無法被其他自然數(shù)整除——也就是說,除非蟬每年都繁殖和出土一代,或者天敵們也正好擁有13年或者17年的繁殖周期,否則就不會(huì)大規(guī)模地撞上。在以蟬為食的主要生物中,蜥蜴、鳥類的繁殖周期一般在2年左右,在理論上,需要每26年或34年才會(huì)遇到繁殖期重疊;而捱過多年“饑餓”后,這些天敵因?yàn)槿狈κ澄铮N群數(shù)量都早已下降,面對(duì)大量出現(xiàn)的周期蟬,縱然敞開肚子吃,也無法對(duì)其數(shù)量造成太大影響。
至于為何不選擇更小、或者更大的質(zhì)數(shù),例如3、5、7、9、13、23、29、31……原因也很簡(jiǎn)單,除了氣候環(huán)境論可以解釋之外,還因?yàn)閿?shù)字和年份越小,則越容易與天敵的繁殖期遇上,而反之越大,則可能逼近了蟬的理論壽命極限——畢竟,昆蟲的壽命可都不長(zhǎng)。得到這樣的研究結(jié)果后,許多專家都紛紛驚呼:這種蟬居然懂?dāng)?shù)學(xué)!更令人驚嘆的是,作為食物鏈的底端,周期蟬卻可以通過群體行為,達(dá)到控制天敵數(shù)量的結(jié)果,并最終形成一種動(dòng)態(tài)的物種間平衡——或許這也是大自然和生物界的神奇之處。
在北美地區(qū),人們對(duì)蟬的恐懼由來已久。數(shù)百年前,第一批來到北美的歐洲殖民者就驚恐地發(fā)現(xiàn),每隔一定年份,就會(huì)出現(xiàn)大量的蟬,數(shù)量之多令人毛骨悚然。1634年的暮春,馬薩諸塞州留下了關(guān)于周期蟬最早的記錄:在朝圣者的親眼目睹下,數(shù)以百萬只(可能更多)長(zhǎng)著紅色眼睛的昆蟲從土地里鉆出,它們密密麻麻地往樹上爬,還可以借助翅膀飛行……清教徒移民們對(duì)這種昆蟲一無所知,于是把它們比作《舊約》里的蟲群,并將之稱為“蝗蟲”。
此后,人們開始持續(xù)觀察周期蟬。1715年,一位費(fèi)城的牧師寫下了關(guān)于“該昆蟲”的記錄;1737年,美國(guó)植物學(xué)之父約翰·巴特拉姆也開始詳細(xì)描述“這一昆蟲”;1749年,瑞典的植物學(xué)家佩厄·卡爾姆前往新澤西州和賓夕法尼亞州,在碰巧遇到了爆發(fā)的周期蟬后,他在1756年的瑞典學(xué)術(shù)期刊中寫道“這些昆蟲每17年出現(xiàn)一次”。
由此可見,雖然人們從18世紀(jì)起就已經(jīng)察覺到了周期蟬準(zhǔn)確的爆發(fā)時(shí)間,但還是沒有意識(shí)到,“這種昆蟲”其實(shí)就是一種蟬。甚至直到1970年,又逢17年蟬出土,偉大的搖滾歌手鮑勃·迪倫還專門寫了一首《蝗蟲之日》,歌詞是這樣的:蝗蟲唱著美妙的旋律,是的,蝗蟲在歌唱,它們?cè)跒槲腋璩?/p>
當(dāng)然,隨著科技和信息日益發(fā)達(dá),“周期蟬”的概念早已深入人心。而在今年,17年周期蟬又出現(xiàn)了,并且規(guī)模極為龐大,它們是2004年蟬群產(chǎn)下的那一代,被正式命名為“BroodX(布魯?shù)率s)”。從5月下旬起,在美國(guó)東部的馬里蘭、新澤西、賓夕法尼亞等州,已經(jīng)有長(zhǎng)著紅色眼睛的BroodX蟬開始破土而出??茖W(xué)家表示,可能是由于氣候的變化,導(dǎo)致今年的17年蟬出現(xiàn)得較早,至少與1902年相比,幾乎提前了兩周。
但“BroodX”們可不會(huì)管這些。在黑暗的地下足足待了17年之后,終于能夠爬上地面享受陽(yáng)光和空氣,成千上萬只雄蟬爬上枝頭,開始不顧一切地肆意躁鳴著,吸引雌蟬前來交配。隨著蟬群的躁動(dòng),越來越多的蟬開始從地面涌出,密密麻麻地占領(lǐng)了所能及的每一寸空間:地面、草叢、圍欄、樹干、甚至路燈。放眼望去,到處都能看見蟬堆擁擠的畫面,還有一部分則是在空中不停地飛舞著,令人頭皮發(fā)麻。甚至有人表示,隨便找個(gè)地方挖一鐵鍬,都能挖出幾百只褪下的蟲蛹!
目前,17年蟬大軍已經(jīng)席卷了美國(guó)中、東部超過18個(gè)州,數(shù)量總計(jì)超過300億只!在占領(lǐng)了普通民眾的生活空間后,有些蟬甚至開始“越過警戒線”,入侵了國(guó)會(huì)山和白宮。最近,一位CNN記者在國(guó)會(huì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行直播時(shí),就有一只蟬直接飛到了他的身上,這位記者嚇得哇哇大叫,立馬將其一把抓住丟在地上。而供職于白宮的值班記者和攝影師們,則每天都要經(jīng)過“尸橫遍野”的上班路——全是蟬的尸體,并紛紛拍下照片發(fā)在社交媒體上。
值得一提的是,蟬除了鳴叫、留下蟬蛻和尸體等煩人之處,還有一點(diǎn)也會(huì)讓人覺得“惡心”。當(dāng)烈日炎炎,晴空萬里,你走在樹下卻突然感覺頭頂被淋了一股股清涼,再看地下還有一灘水漬——這不是有人潑水,而是蟬在“毫無公德、滿天小便”,而你恰巧成了這個(gè)幸運(yùn)兒。
鑒于越來越多的蟬給人們生活帶來的種種不便,美國(guó)的社交媒體上現(xiàn)在已經(jīng)吵翻了天。有網(wǎng)友憤怒地列出了蟬的各大罪狀,并引發(fā)了人們的一致譴責(zé)。例如居住在馬里蘭州的亞歷山德·羅德斯就表示,早在2004年時(shí),當(dāng)時(shí)9歲的她就被周期蟬爆發(fā)嚇得不輕,而如今她還是一如既往地討厭這些帶翅膀的大蟲子:“它們很丑,很嚇人,總之它們……看上去就很惡心。”
但在震耳欲聾的蟬鳴聲中,還是有一部分學(xué)者和昆蟲愛好者挺身而出,耐心地向人們解釋著蟬的種種好處:蟬不叮人,不咬人,更不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生任何實(shí)質(zhì)性的傷害;其次,蟬的出現(xiàn)說明當(dāng)?shù)刈匀缓芙】?,可以正常運(yùn)轉(zhuǎn);另外,遍地蟬殼雖然恐怖又惡心,但能給土壤增加大量的營(yíng)養(yǎng);與此同時(shí),蟬還可以喂飽許多生物,最終會(huì)帶來有益的生態(tài)影響。
大多美國(guó)人也確實(shí)意識(shí)到,雖然他們都像羅德斯一樣,被鋪天蓋地的蟬驚嚇到,但自然界的各種食肉生物,卻在大快朵頤地享受著17年一度的“蟬宴”:“都快高興瘋了!根本吃不完!”就連人們帶愛犬出行,都要給它戴上面罩和護(hù)具——為的就是防止貪吃,走不動(dòng)路。與此同時(shí),也確實(shí)有人開始嘗試開發(fā)關(guān)于蟬的菜譜,例如蟬三明治、蟬餅干、蟬巧克力、蟬味增湯、烤蟬串……
這或許是人與自然的又一次和解。無論你對(duì)蟬持什么樣的態(tài)度,都請(qǐng)想象一下,它們?cè)诘氐咨盍?7年才重見天日,然后歡騰數(shù)十天后便會(huì)死去,你還會(huì)厭惡它們嗎?