從北卡羅來納州到新澤西州,成群的蟬出乎意料地從樹下爬出來。這種紅眼昆蟲幾乎不可能被忽視;它們懶洋洋地飛來飛去,掉進後院的燒烤架,撞到汽車上。它們蛻皮時,留下的嘎吱作響的殼佈滿了地面。最引人注目的是,它們為了尋找配偶而集體鳴叫,發出一種持續不斷的、刺耳的嗡嗡聲,這被認為是夏日之歌。在一個月內,它們就會消失得無影無蹤。
不同種群或“週期性”蟬群在特定的年份在不同的地理區域出現,它們在地下度過了13年或17年的生長時期。(一些“年度”物種每年都會出現。)科學家們原本預計會在南卡羅來納州和佐治亞州看到VI型蟬群,這確實發生了,但讓他們驚訝的是,X型蟬群也開始在上週出現在北卡羅來納州、弗吉尼亞州、馬里蘭州、哥倫比亞特區、俄亥俄州和印第安納州——比預期提前了四年。
專家懷疑,氣候變暖,一年中溫暖的週數增加,地下若蟲可以生長的時間更長,這可能是導致一些蟬提前出現的原因。明尼蘇達大學的昆蟲學家馬琳·祖克說:“溫度決定一切。”。“當溫度變化時,昆蟲不僅僅是感到熱或冷。它們的整個身體都不能正常運轉。”印第安納大學布盧明頓分校的生物學家和蟬專家基思·克萊說,蟬若蟲可能生長到一定閾值大小的速度太快,以至於它們的內部生物鐘錯誤地計算了出現的時間。他說,為了校準這些生物鐘,週期性蟬可能依賴於各種環境線索,如季節變化和地面溫度。若蟲以樹根的木質部汁液(樹液)為食,樹木每年春天長出葉子時,汁液成分的變化也可能幫助它們衡量時間的流逝。昆蟲學家在2000年得出了這個結論,當時他們人為地加速了支援15年蟬若蟲的桃樹的開花週期,並誘騙這些昆蟲提前一年出現。
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若蟲的生長是關鍵。“它們必須長到一定的大小才能作為成蟲出來,”康涅狄格大學的蟬生物學家克里斯·西蒙說。若蟲經歷五個發育階段,稱為齡期,除了第一個齡期外,平均每個齡期持續四年。她說,若蟲的內部時鐘可能與這四個齡期同步,這可能解釋了為什麼今年的早到者提前了四年。她補充說,即使它們以不同的速度生長,大多數蟬若蟲也會等待群體中的其他成員趕上來,然後才從泥土中鑽出來。當某一年的土壤溫度達到華氏64度時,它們就會一起出現。專家認為,進化偏愛這種策略,因為這是一種壓倒鳥類和松鼠等捕食者的方式,這樣蟬就可以瘋狂地交配和產卵,然後在幾周內死亡。但成千上萬的X型蟬目擊事件意味著這些蟲子並沒有等待它們的同伴。西蒙指出,它們冒著在繁殖前被吃掉的風險。
像magicicada.org這樣的公民科學專案正在幫助研究人員追蹤比以往任何時候都多的蟬。人們可以報告他們看到的蟬的位置和型別,以及昆蟲是否在鳴叫。西蒙和她的團隊計劃本週末前往華盛頓特區地區,收集更多關於蟬鳴叫持續時間的資料,並檢查枯萎的樹枝和樹葉,尋找產卵留下的痕跡。
西蒙說,如果X型蟬在未來一兩週內繼續大量出現和交配,這可能標誌著一種罕見的加速事件,其中大量的蟬得以存活並建立一個新的蟬群。但她只有在很久以後才會知道早起的蟬是否真的成功。“我們需要持續追蹤它們17年,再過17年才能得到清晰的畫面,”她補充道。