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有些人认为他们能够摸清蝉的寿命。美洲蝉有一个奇特的生命周期，它与素数密切相关。在北美，某些蝉种每13年或17年便会从地下大量涌现。两名研究人员认为，蝉为了控制其天敌——鸟类——而选择这种周期性出现。与直觉相反，捕食蝉的鸟类数量在蝉集体出现的年份急剧下降，这一结果近期发表在《美国博物学家》期刊上。

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相同的基础生命周期：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，开始蜕皮，最后在短暂的几个星期里，长着透明翅膀的成年个体相遇、交配并产卵。卵孵化后，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，捕食蝉的鸟类能够使其种群遭受毁灭性打击。Koenig决定研究鸟类如何影响蝉的周期。

Koenig与合著者、美国农业部林业局的Andrew Liebhold共同分析了1966年至2010年的鸟类种群数据。科学家将目标锁定在15种捕食蝉的鸟类上，包括黄嘴杜鹃、红头啄木鸟和麻雀。分析结果显示，这些鸟类的数量在蝉集体出现的年份达到最低值。事实上，在蝉出现后的12年里，鸟类数量持续下降，到第17年（蝉再次出现的年份）降至最低点。

以每13年为周期的蝉作为捕食对象的鸟类也遵循类似规律：它们的种群数量在蝉出现的那一年达到最低点，随后开始增长。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天敌——这与时间周期是不是素数没有关系。”

那么，在如此漫长的周期中，蝉是如何控制鸟类数量的呢？Koenig引用另一项研究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影响。”未参与该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时间才出现提供了新的解释角度。”康涅狄格大学进化生物学家Chris Simon补充道：“长期以来，鸟类的捕食被认为是控制蝉出现周期的重要因素，但Koenig和Liebhold的建议很有说服力，即生态学要素应综合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如何能在确切的13年或17年周期中控制鸟类数量至最低值，我们对此依然绞尽脑汁而不得其解。”

（杨济华 译自《科学》网站，12月16日）

《中国科学报》 (2012-12-17 第2版 国际)