十七年蟬(拉丁文:Magicicada septendecim),半翅目蟬科周期蟬屬的一種。又稱周期蟬。
成蟲,體型中等、漆黑如墨,無斑紋點綴。頭冠稍寬于中胸背板基部。腹部較頭胸部短。頭頂近似三角形,復眼呈紅褐色,單眼呈淺灰白色。后唇基不發達,兩側有黑色橫脊。喙呈暗褐色,可伸達中足轉節。前胸背板無斑紋,有細密刻紋。中胸背板兩側邊緣有金黃色細條帶。前、后翅透明,翅脈呈黃色。前翅有8個端室,后翅有6個端室,前翅基室有黑色斑紋,第二、三端室基橫脈處有煙褐色斑點。腹部無斑紋。雌性產卵鞘粗壯,末端有短毛,略超出腹部末端,第七腹板后緣中央有較大的“V”形缺刻。
它們在地下蟄伏17年才會集體出土羽化(另有近緣種蟄伏13年后集體出土羽化,被稱為十三年蟬),其他年份則難覓其蹤。在出土羽化的年份,若蟲會在4月份開始向地面打洞,在土壤溫度未達到18℃之前,它們不會從洞中出來。當溫度適宜時,它們會爬出洞穴,爬上最近的喬木、灌木、電線桿,甚至蒲公英的莖等,開始蛻皮、羽化。幾個小時后,它們的軀體和翅膀會變得堅硬,然后開始求偶、交配。雄蟬交配后即死亡,雌蟬在產卵后也會死去。十七年蟬這種獨特的生活方式,是為了躲避天敵的侵害并安全延續種群,因此演化出了漫長而隱秘的生命周期。十七年蟬是質數蟬,其生命周期大都為質數。科學家推測這是為了避免與具有偶數繁殖周期的天敵相遇。
這是北美洲特有的物種,分布在美國中大西洋地區(包括弗吉尼亞大部分地區、紐約、西俄亥俄州、印第安納州、田納西州和佐治亞州等地)。十七年蟬的種群數量龐大,地面常出現密密麻麻的蟬穴洞,每平方有37萬只蟬。如果森林氣候條件適應,每英畝土地蟬的數量平均會達到150萬只。
形態特征
蟬的軀體呈黑色,翅膀半透明,呈褐色,有脈絡,紅紅的眼睛還能發光,晚上看上去就像極小的火把。它們看上去丑陋無比,因此不討人喜歡。但蟬對人類來說并沒有什么害處,不咬人,不叮人。它們飛行速度緩慢,經常會撞到包括人在內的一些東西上,這也成了它們的習慣。但它們也有令人煩的時候。一位經歷過1987年那一代十七年蟬的人說:“它們死去時,那種情景簡直令人作嘔。你要不停地驅趕它們,要不然它們會整天整夜地嗡嗡地叫,在你腳下嘎吱嘎吱地咀嚼樹葉。”蟬的出沒的確會帶來一些不利后果,尤其是對小樹而言。雌性蟬通常會炸開樹皮炸出卵,在掉到地上以前,蟬蛹一直以樹的汁液為食,這樣一來,小樹就會受到嚴重損壞。一旦接觸到土壤,蟬蛹就會在地上打洞(通常18英寸或2英尺深),找到樹根后,就會開始咀嚼。然后就開始在陽光下的照射下,過著一種十分愜意的生活。
第17個春天過去后,它們會再次出現。蟬蛹會于4月份開始打洞,而這時,你會首先在新鮮泥土的邊緣看到一些小洞。但在土壤溫度未達到18攝氏度以前,它們不會從洞中出來尋找食物。它們會爬上距離最近的垂直的物體,如樹、灌木、電線桿,甚至蒲公英的莖,蛻去它們的外皮。幾個小時后,它們的翅膀會變硬,軀體也會變硬。
物種對比
生活習性
1979年的夏季,從美國的卡洛來納州到紐約,每天晚上都有無數的暗色小蟲子從地下爬出來,這就是十七年蟬。它們爬到幾乎所有豎立著的目標上,如樹木、電線桿和建筑物,然后抓緊樹皮,蛻皮羽化。不一會兒,雄蟬發出歡樂喧鬧的叫聲,引誘雌蟬,這標志著它們1962年出生后在地下生存了17年,到地面上來舉行“婚禮”。這是其它食蟲獸最快樂的時光,這是難得一見的盛宴,然而十七年蟬一旦爬出地面生命就很短暫了,所有食蟲獸都會一擁而上搶食這些十七年蟬。要不是數量優勢,這種蟬恐怕早就滅絕了。
絕大多數的昆蟲,只有一年或更短的生活史。一般的蟬只有3至9年的生活史,盡管還有一種十三年蟬。這種蟬在地下生活的時間有17年。使它獲得了昆蟲世界里最長壽的頭銜。
它們來了!在美國的一些地區,人們到處在談論這樣的消息,那就是“侵略者”來了!侵略者不是人類的軍隊,而是讓人無法想象的一個規模大得驚人的昆蟲軍團——十七年蟬的先頭部隊。這種一英寸長的褐色蟲子破土而出,在陽光下尋找自己的巢穴,脫去身上的“外套”。17年過去了,十七年蟬又回來了!
華盛頓哥倫比亞特區的居民都在期待著,希望看看它們的模樣。他們在院子的草叢中到處尋找半英寸大小的洞穴,以獲得十七年蟬出現的證據。十七年蟬土生土長在中大西洋地區,每隔17年才出現一次。又輪到它們回來了。
如果每年都出現,那么這些蟬就會和蟑螂或普通胡蜂科一樣,肯定是一種害蟲。事實上,它們卻是一種具有傳奇色彩的昆蟲。在十七年蟬于1970年再次出現后,美國著名搖滾歌星鮑勃·迪倫為它們的陣勢所感動,于是寫了一首歌歌頌出世的這些蟬類的祖輩們。
十七年蟬每十七年出現一次,這種罕見的生活周期,讓人類體會到它們驚人的死亡率。一個土生土長在華盛頓哥倫比亞特區的人可以根據蟬來計算自己的生命。當蟬首次出現時,他也許還是小孩,他結婚時,蟬會出現,他自己的孩子上中學時,它們會出現,到了他兒孫滿堂,即將退休時,它們會出現,而他到了暮年時,它們會再度出現。
發展歷程
與蝗蟲不同,蟬不吃樹葉,只吸食樹的汁液。十七年蟬總是潛伏于樹根處,17年后才破土而出。在死亡的前一個月,它們生活的唯一目的就是尋找交配的伙伴。
分布范圍
這種蟬共有三個品種,但除了美國,世界其他地方還沒發現它們的存在。事實上,早在美國大陸有人定居開始,人們就對蟬有過記錄,但即使是到了今天,昆蟲學家仍無法完全了解這種據稱是地球數量最為龐大的昆蟲。它們主要生活在三個區域,覆蓋美國15州,如中大西洋地區,弗吉尼亞州大部分地區,紐約,西俄亥俄州,印第安納州,田納西州,佐治亞州北部等。如果森林氣候條件適應,每英畝土地蟬的數量平均會達到150萬只。
命名特點
每批以他們等待孵化年數命名,如「布魯德13蟬」,孵化時間有的13年,多的長達17年。英文名“BroodX”,其中X代表年份,人們說的17年蟬英文名就叫Brood17,也有叫做periodicalcicada。“十七年蟬”,原產于美國東部地區,這些蟬在地下蟄伏十三或十七年,然后破土而出。根據他們出現的年份,十七年蟬被分為30個“群”。群1號到17號是十七年蟬,群18號到30號是十三年蟬。一些群并不存在,但為了方便起見而保留。群4號已于2003年出現。2011年出現的群19號。群10號,一種十七年蟬,已經出現于2004年5月的新澤西州和北卡羅來納州。
17年蟬襲擊美國東海岸
美國科學家警告稱,從現在起某一天,約300億只在地下蟄伏17年的蟬將為求偶破土而出,入侵美國東海岸。但這些蟬對人類或其他動物無害,最多可能破壞一些小樹苗。
這種蟬名叫“17年蟬”,大約有2.5厘米長,紅眼,盡管對人畜無害,但其鋪天蓋地出現的場面的確令人震撼。這種蟬目前僅在美國東海岸有發現,出生后就蟄伏于地下,靠吸取樹根為生。17年后,當地面溫度達到18攝氏度后,它們才會破土而出。在樹上生存和交配幾周后,它們就會死去,而后代會繼續蟄伏地下,直到17年后再出來。
這種蟬的鳴聲十分響亮。雄蟬通過鳴聲吸引異性交配,堪比藝術搖滾音樂會。生物學家曾測量蟬鳴音量高達94分貝,如同飛機從頭頂飛過。多名專家預測2013年可能破土而出的“17年蟬”數量,他們估計可能有300億只蟬出現,甚至可能達到1萬億只。即使300億只,從頭到尾排列,也足夠到達月球再回來。
數量龐大是“17年蟬”幸存的關鍵因素。正因為如此,鳥類才不可能全部吃掉它們,幸存者才能繼續繁殖。過去“17年蟬”入侵時,每英畝地面蟬的數量達150萬只。但是多數地區,特別是城區,幾乎看不到這種蟬。
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詩歌
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它消失的頻率,像發酵期的種子
它的死亡,像晨霧里出生的嬰兒
十七年蟬的夢
就懸浮在
它迷失的村莊
…………
十七年蟬,從十七年蟄伏期中
分發縝密的哲學和真理
幽暗是它親密的居所
…………
它找出它的太陽、雨水,和天敵
它們神秘的交談
從一個山頭
傳遞到另一個山頭
"十七年蟬"埋藏泥土十七年,十七年在沉默寡言中度過、十七年在忍受煎熬中度過,十七年在惡劣的環境中度過。在枝蔓上它完成了由蛹兒到蟬的蛻變,它薄翼展翅,一鳴長飛。愛的種子灑在了泥土中,十七年后又是一曲"愛的期盼"……
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據《獨立報》報道,他們不咬人,不蜇人,看上去呆頭呆腦的,17年才能輪回一次,夏天數十億只,或者數萬億只蟬將從泥土中爬上美國華盛頓哥倫比亞特區的樹頭。可就是這么一種小東西,美國人為何如此感興趣,它們的數量如此之多難道僅僅是生存的需要?世界所有蟬類都是如此繁衍的,只不過其卵的孵化周期長短不一。
最新消息
2013年5.11日有網友在網上曝光十七年蟬開始席卷美國東海岸的視頻也證實了專家的預測。
科普:北美17年蟬知多少
一個月的壽命?這是誤解
許多人誤以為,蟬的壽命只有一個月,它們會在幾十天里從美國白燈蛾羽化成成蟲,產卵、交配,然后死亡。實際上,蟬的一生中大部分時間以幼蟲形態穴居在地下。例如,中國蟬的穴居時間為3至7年,法國蟬的生命周期大多是4年,在北美這個周期可以長達17年。也就是說,雖然在許多地區每年都能見到蟬,但“年年歲歲花相似,歲歲年年蟬不同”。
“隨著外界溫度的升高,蟬的幼蟲會意識到出土時機,”美國自然歷史博物館昆蟲部專家路易斯·索金告訴新華社記者。
蟬的出土一般發生在黃昏及夜間。這個時候,美國白燈蛾爬出地表,爬到樹上,開始“金蟬脫殼”的過程。蛻皮片刻過后,蟬的翅膀就會變硬,開始飛行。
在重見天日的時間里,蟬要干些什么?雄性此時需要用蟬鳴吸引雌性前來交配,交配后便等待死亡。雌蟬在交配過后開始在樹枝上產卵,每次約產10粒,一生可產卵約25次,合計250粒。它們利用尾部發達的、有鋸齒的產卵器刺入樹枝嫩皮完成產卵,隨后也迎來生命終結。
北美獨有的周期蟬
“周期蟬這一屬中有個7個物種,而且只分布在北美洲,從未在其他大洲發現過,”索金教授說。
根據它們出現的年份,周期蟬被分為30個群。其中1號群到17號群是17年蟬,18號群到30號群是13年蟬。
除去一些已滅絕的群,周期蟬只剩下15個群。2016年破土的是17年蟬中的5號群,主要分布在美國東部的俄亥俄州、賓夕法尼亞州、西弗吉尼亞州、弗吉尼亞州,以及紐約州的長島地區。
“周期蟬的地域分布是從冰川時代就形成的,當時的冰川活動造就了他們今天的分布,”索金說。
既然隔幾年就有不同群種的周期蟬出沒,那么如何區別它們是17年蟬還是13年蟬?
索金介紹說,每一個群種的周期蟬身體部位的顏色、蟬鳴、脫氧核糖核酸(脫氧核糖核酸)的組成都存在差別。科學家和愛好者通過常年觀察,記錄其中差別。現在每當收集到新的脫殼蟬的樣本,根據體態特征,就可以對其分類作出判斷。
謎一樣的質數年份
為什么周期蟬的生命輪回周期呈13年或17年這樣質數年份?這個現象引發了昆蟲學家強烈的好奇;但直到現在,他們也沒有歸結出一個確切原因。
“從進化的角度看,13和17年似乎是最佳的防范捕食者的時間。因為捕食者一般不會生存這么久來和周期蟬保持同步,”索金說。
另一種理論是,13年或17年的進化周期可以很好地控制它們的天敵——以它們為食的鳥類數量。美國的一項研究發現,在17年蟬大批出現12年后,捕食它們的鳥類數量開始減少,最終在第17年、這批蟬再次出現的年份,以它們為食的鳥類數量降至最低。這一規律有助于周期蟬的生存繁衍。
還有科學家推測,周期蟬之所以時隔如此之久才大規模出現一次,是為了防止不同種屬之間的雜交。
參考資料 >
十七年蟬.中國大百科全書.2024-03-24
濟南海關發布:最長壽的昆蟲——十七年蟬.中華人民共和國寧波海關.2025-08-02
十七年蟬|高貴的數學家.十七年蟬|高貴的數學家.2021-07-15