「周期蟬」17年才破土而出

「周期蟬」17年才破土而出

文╱陳韻涵輯

美國東岸5月下旬出現鋪天蓋地的「周期蟬」(Periodical Cicida)大軍,這種蟬類在土壤中靠著吸食高大喬木或低矮灌木的根部汁液維生,經歷13年到17年的成長與蛻變,於適當的溫和氣溫刺激下破土而出,在短暫的幾周內竭盡全力發出如汽機車駛過的80至100分貝蟬鳴求偶,繼而交配並產卵,啟動下一代的周期蟬繁衍與生長周期。

周期蟬主要分布於北美大陸,屬於半翅目昆蟲,並根據其壽命分為4種13年蟬和3種17年蟬。上月底席捲美國東部、中部與南部約15個州和哥倫比亞特區的周期蟬,屬於17年的「布魯德十代蟬」(Brood X),其身軀呈現深黑色、一雙眼睛為紅色、半透明的翅膀泛著橘紅色光芒,身長約兩到三公分。

●大雨過後 最易破土而出

布魯德十代蟬的幼蟲在土裡靠著水分和樹根汁液生活,歷經17年期,當牠們所處的地表下方約30公分至45公分處的土壤溫度達到攝氏約18度時,牠們就會往上爬,準備離開土壤,通常大雨過後,是牠們最容易「重見天日」的時機。

蟬屬於沒有蛹期的不完全變態昆蟲,所謂不完全變態是指成蟲和幼蟲的形態和生活習性相似,只是幼蟲身體較小,翅膀和生殖器官還沒發育成熟。蟬大多選在日暮或夜晚時刻自地底鑽出,爬上樹幹等垂直物體,攀穩後便靜止不動,準備脫殼、展翅。這是牠們最後一次蛻變,也是畢生最脆弱的時刻,當蟬脫殼後,必須等約30分鐘,待新殼硬化並讓翅膀的血管充血,而這段期間,蟬可能會被鳥類等動物掠食。

成熟的雄蟬會比雌蟬要早一些離開土壤,蟬蛻後便會利用雄蟬身體兩側的鼓室發出嗚聲,高調求偶;幾天後,雌蟬接續離開地底。傾巢而出的雄蟬與雌蟬交配後,雌蟬會在細嫩的樹枝上鑽孔並產卵,當卵羽化成幼蟲,幼蟲就會從樹上掉落並鑽入土壤中,開始另一個生命周期循環。周期蟬會在同一段時間窗口離開地底,以爭取最大的機率,成功交配並繁衍下一代,而下一批布魯德周期蟬將會在2038年出現。

●人類活動 影響蟬的數量

周期蟬在地表上不具備躲避掠食者的天性,這也是蟬不怕人的原因。然而,人類活動和氣候變遷影響了蟬的自然周期。科學家將待這波周期蟬的生命交響樂落幕之後,統計其數量並與上一代的周期蟬數量比較,分析其數量增減的原因。

隨著地表平均溫度逐漸升高,目前已有科學證據顯示,周期蟬提早數年離開土壤。此外,全球的蟬類數量在過去數十年來大幅減少,確切因素仍待研究。

●全民協助 繪製昆蟲地圖

為如何改善蟬的生存環境,科學家需要各地居民的群體協助,標記蟬在哪裡出現,數量有多少。美國公民科學計畫目前有兩款手機應用程式,分別是「觀察野生蟬」和「愛自然」,用以記錄目擊蟬類等昆蟲的事件並繪製相應的昆蟲地圖,彙整成為龐大的生物資料庫,協助科學家判定布魯德十代蟬的族群分布及數量改變。

昆蟲學者估計,今年出現在德拉瓦州、喬治亞州、伊利諾州、印第安納州、肯塔基州、馬里蘭州、明尼蘇達州、北卡羅來納州、新澤西州、紐約州、俄亥俄州、賓州、田納西州、維吉尼亞州、西維吉尼亞州和華盛頓特區的布魯德十代蟬,總數可能近10億隻。

在理想的棲地條件下,每英畝(相當於4047平方公尺)的棲地能孕育多達150萬隻蟬。不過,實際的蟬數量仍會根據其生存環境的樹木多寡、土地是否存在不利蟬生長的化學物質、人類開發活動,以及土壤表面透氣性較差等因素影響。

此外,蟬的成蟲數量也影響其他掠食者的數量,許多掠食動物的生長周期與蟬相關,當蟬的數量變多,掠食者的幼蟲就能吃得更飽,大幅增加其長大的機會;因此,科學家也可利用以蟬為食物來源的動物數量,評估蟬類族群的變化。

★閱報祕書

●為何這麼吵?火速求偶關鍵

早晨聽到的嘹亮蟬鳴是雄蟬發出的叫聲,對部分人而言,這類噪音可能顯得擾人清夢,讓人聽得不舒服甚至煩躁,但對蟬而言,卻是在相對短暫的時間內覓得配偶的重要方法。

美國自然保護協會資料指出,蟬鳴有5種基本的聲音,分別是合唱、三階段的求偶叫聲,以及雌蟬的振翅聲。這些蟬鳴可達80到100分貝,相當於垃圾車、除草機或手持電鑽的聲響。

●蟬會攻擊人?無螫針 無毒液

蟬不會咬人或叮人,若真的飛到人類身上,純屬巧合。蟬的口器沒有上顎或下顎,也沒有螫針或毒液可以自保。

部分貓、狗等動物可能會抓蟬來吃,所幸蟬沒有毒性,不會對寵物造成任何傷害,但吃多了可能會造成腸胃不適。

●蟬傷害植栽?只吸食 不會吃

蟬不會吃園藝植栽,所以園丁和花匠毋須擔心蟬會像蝗蟲或俗稱豆金龜的日本甲蟲般侵擾植栽與花木。事實上,蟬並不會真的「吃」東西,而是利用口器吸食樹汁,以保持體內的濕潤度。

原文出自《好讀周報》620期


 

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