【正見新聞網2012年12月18日】
有些人認為他們能夠摸清蟬的壽命。美洲蟬有這樣一個奇特的生命周期，它是一個與素數密切相關的數字。因為它們從卵中孵化出現需要漫長的一段時間。在北美，它們每13年或17年便會從地下出來。兩名研究人員認為蟬為了控制其天敵猛禽類而定期出現。與他們想像的相反，捕食蟬的鳥類數量在蟬集體出現的年份急劇下降，近期的《美國博物學家》報導了這一研究結果。
康奈爾大學行為生態學家、該文章的第一作者Walt Koenig說：“我們的發現是這樣的令人激動，我甚至難以相信這是事實。”自17世紀中期殖民地移民報告蟬的這種奇特的行為以來，科學家一直對蟬的周期性活動持懷疑態度。所有周期性活動的蟬都遵循一樣的基礎生命周期，它們幼蟲期在地下生活13年或17年，然後在夏天同時大量湧現。它們緩慢地爬到樹上，然後開始蛻皮，最後在短暫的幾個星期時間裡，長著透明翅膀的成年個體相遇、交配然後產卵。卵孵化完成後，幼蟲又回到地下。那麼是什麼樣的自然力量在推動這個奇特的周期呢？20世紀初，相關科學研究發現，如果蟬不按這一週期活動的話，捕食蟬的鳥類能夠使其種群遭受毀滅性的打擊。Koenig決定看一看鳥類是如何影響蟬的周期的。
Koenig與他的合著者、位於西維吉尼亞州摩根敦的美國農業部林業局的Andrew Liebhold共同分析了從1966年到2010年的鳥類種群數據。科學家將目標鎖定在了15種鳥類上，其中包括黃嘴杜鵑、紅頭啄木鳥以及麻雀這些捕食蟬的鳥類。他們的分析結果顯示，這些鳥類的數量在蟬集體出現的那一年達到自己種群的最低值。事實上，當蟬出現後的12年裡，鳥類的數量開始下降，甚至在第17年時降到數量的最低點——這一年也是蟬再次出現的年份。
以每13年為出現周期的蟬作為捕食對像的鳥類也遵循這樣的規律。它們的種群數量在蟬出現的那一年達到最低點，緊隨蟬的出現開始增長。Koenig說，“是蟬在控制這些鳥類的數量。它們使得鳥類在下一個出現周期上處於最低點”。他強調：“蟬出現周期的時間選擇完全是為了控制它們的天敵——這與時間周期是不是素數沒有關係。”
那麼在這樣漫長的周期中，蟬又是如何做到控制鳥類數量的呢？Koenig引用另一項研究來揭示環境對蟬種群數量的巨大影響。“泥土、樹木以及鳥類都對蟬的出現有很大的影響。”沒有參與上述研究的加利福尼亞大學生態學家Richard Karban認為：“這件事非常有趣，它為蟬為什麼蟄伏那麼長的時間才出現提供了另一個新的解釋角度。”康乃狄克大學進化生物學家、研究蟬的進化周期，但是沒有參與這項研究工作的Chris Simon補充道：“長時間以來，鳥類的捕食被認為是控制蟬出現周期的重要因素，但是Koenig和Liebhold的建議是有說服力的。建議認為，生態學要素應當綜合全面地考量它們在蟬蟄伏的13年或17年生命周期中的作用。”
神秘的面紗依然沒有被完全揭開。Koenig 說：“我們沒有更好的理論來解釋蟬是如何在確切的13年或17年的周期中控制鳥類的數量以達到最低值的，我們對此依然絞盡腦汁而不得其解。”