蝉是自己世界的主宰。图片来源：Sciencemag

有些人认为他们能够摸清蝉的寿命。美洲蝉有这样一个奇特的生命周期，它是一个与素数密切相关的数字。因为它们从卵中孵化出现需要漫长的一段时间。在北美，它们每13年或17年便会从地下出来。两名研究人员认为蝉为了控制其天敌猛禽类而定期出现。与他们想象的相反，捕食蝉的鸟类数量在蝉集体出现的年份急剧下降，近期的《美国博物学家》报道了这一研究结果。

康奈尔大学行为生态学家、该文章的第一作者Walt Koenig说：“我们的发现是这样的令人激动，我甚至难以相信这是事实。”自17世纪中期殖民地移民报告蝉的这种奇特的行为以来，科学家一直对蝉的周期性活动持怀疑态度。所有周期性活动的蝉都遵循一样的基础生命周期，它们幼虫期在地下生活13年或17年，然后在夏天同时大量涌现。它们缓慢地爬到树上，然后开始蜕皮，最后在短暂的几个星期时间里，长着透明翅膀的成年个体相遇、交配然后产卵。卵孵化完成后，幼虫又回到地下。那么是什么样的自然力量在推动这个奇特的周期呢？20世纪初，相关科学研究发现，如果蝉不按这一周期活动的话，捕食蝉的鸟类能够使其种群遭受毁灭性的打击。Koenig决定看一看鸟类是如何影响蝉的周期的。

Koenig与他的合著者、位于西弗吉尼亚州摩根敦的美国农业部林业局的Andrew Liebhold共同分析了从1966年到2010年的鸟类种群数据。科学家将目标锁定在了15种鸟类上，其中包括黄嘴杜鹃、红头啄木鸟以及麻雀这些捕食蝉的鸟类。他们的分析结果显示，这些鸟类的数量在蝉集体出现的那一年达到自己种群的最低值。事实上，当蝉出现后的12年里，鸟类的数量开始下降，甚至在第17年时降到数量的最低点——这一年也是蝉再次出现的年份。

以每13年为出现周期的蝉作为捕食对象的鸟类也遵循这样的规律。它们的种群数量在蝉出现的那一年达到最低点，紧随蝉的出现开始增长。Koenig说，“是蝉在控制这些鸟类的数量。它们使得鸟类在下一个出现周期上处于最低点”。他强调：“蝉出现周期的时间选择完全是为了控制它们的天敌——这与时间周期是不是素数没有关系。”

那么在这样漫长的周期中，蝉又是如何做到控制鸟类数量的呢？Koenig引用另一项研究来揭示环境对蝉种群数量的巨大影响。“泥土、树木以及鸟类都对蝉的出现有很大的影响。”没有参与上述研究的加利福尼亚大学生态学家Richard Karban认为：“这件事非常有趣，它为蝉为什么蛰伏那么长的时间才出现提供了另一个新的解释角度。”康涅狄格大学进化生物学家、研究蝉的进化周期，但是没有参与这项研究工作的Chris Simon补充道：“长时间以来，鸟类的捕食被认为是控制蝉出现周期的重要因素，但是Koenig和Liebhold的建议是有说服力的。建议认为，生态学要素应当综合全面地考量它们在蝉蛰伏的13年或17年生命周期中的作用。”

神秘的面纱依然没有被完全揭开。Koenig 说：“我们没有更好的理论来解释蝉是如何在确切的13年或17年的周期中控制鸟类的数量以达到最低值的，我们对此依然绞尽脑汁而不得其解。”