吃蝉和研究：生物学家解释了关于今年出现的所有知识

蝉巢已经到来。

今年春天，属于Brood XIII和Brood XIX的数万亿只蝉正在从中西部和南部的地下洞穴中爬出来。虽然蝉不会找到通往山顶的路，但这一事件将类似于 2021 年 Brood X 的出现，当时数万亿只蝉出现在华盛顿特区及周边地区，直到 2038 年才会再次出现。

然而，今年两只相邻的蝉巢同时出现是千载难逢的现象——或者更确切地说，每221年一次。

对于某些人来说，这些昆虫可能是一个响亮的烦恼或嗡嗡作响的翅膀恐怖。但对于艺术与科学学院教授玛莎·韦斯（Martha Weiss）来说，蝉是她一生的工作。

“它们具有这种非凡的生命周期这一事实是使它们有趣的部分原因，”Weiss说。“我在华盛顿生活了将近30年，我在这里见过他们两次，每次六个星期。他们在[人类]来到这里之前就在这里，在我们离开之后，他们也会在这里。

作为一名生物学家和昆虫学家，Weiss研究蝉的出现如何影响当地环境和食物网。她还提倡将这些小昆虫作为饮食的一部分。

在这个“问教授”中，观看 Weiss 关于为什么要吃蝉的演讲，然后继续阅读以了解今年的蝉出现有什么特别之处，以及蝉如何影响当地的生态。

咨询教授：玛莎·韦斯（Martha Weiss）谈蝉的生命周期，环境影响和最喜欢的蝉菜

是什么让周期性蝉与众不同？

周期性蝉是一种神奇的生物，它们一生中 99% 以上的时间都是在地下度过的，它们是未成熟的昆虫;它们每 13 或 17 年出现一次，为期几周，蜕皮成虫、交配、产卵，然后死亡。然后这些婴儿孵化出来并回到地下，只是在另一个13或17年后重新出现。

它们的同步大规模出现也是壮观的。蝉与数十亿伙伴同时出现在地面上，因为它们没有任何化学防御。他们没有任何物理防御。它们不是很快。他们避免被吃掉的方法是让周围有 10 亿个朋友，他们比他们更容易被吃掉。

这种特殊的蝉出现有什么令人兴奋的地方？

每一次出现都令人兴奋——但这次很特别，因为两个相邻的蝉巢将同时出现。在美国东部有15个蝉巢，它们是蝉的地理群体，每个蝉由多达四个不同的物种组成，并且以非常可预测的时间表出现。不同的育雏同时出现并不罕见，但相邻的育雏一起出现的情况并不常见。

今年，我们将看到北部的17年育雏XIII和南部的13年育雏XIX。自 1803 年以来，它们已经有 221 年没有同时出现过了。

蝉在地下时会做什么？

我们对地下发生的事情知之甚少，因为我们看不到它。每只蝉若虫都在几英尺深的地方，在土壤中的一个小洞穴里，关心自己的事情，以树根中的液体为食。据我们所知，他们不怎么走动，也不相互交流。他们在那里呆了 13 或 17 年。然后，在它们计划出来的几周前，它们从根部拔掉插头，挖一条通往地表的隧道。

 

蝉怎么知道什么时候出现？

你可以在两个不同的层面上问这个问题。他们怎么知道 13 或 17 年过去了？在他们出来的一年里，他们怎么知道什么时候应该爬上水面，因为每个人都一起出来？

第一个问题的答案与他们吃什么有关。蝉的嘴就像插入树根的小皮下注射针。它们以木质部液体为食，木质部液体基本上是含有稀释营养物质的水。当树木在春天长出叶子时，水分会从叶子上蒸发，然后通过树的根部、树干和树枝向上拉出一股水柱。蝉似乎能感觉到并以某种方式计算木质部液体通过根部运动的年度通量。然后，在出苗的那一年，当土壤达到阈值温度时，这就是爬上爬出并开始转变为成虫的提示。在最初的四五天内，大概有70%会出来，其余的会在几天内下出毛毛雨。

气候变化如何影响蝉的生命周期？

当地表以下几英寸的土壤温度达到 64 华氏度时，蝉就会从地下升起。如果我们的春季温度较高，那么蝉可能会在出苗的年份更早出现。

育雏的时间也可能改变。13年生育雏都在17年育雏的南部[更北，气候更冷。 随着气温的升高，树木的生长季节更长将使蝉生长得更快，因此一些 17 年的育雏可能会转变为 13 年的育雏，

科学家们将在今年的出现中寻找什么？

进化生物学家将在伊利诺伊州中部的[两个育雏之间]的接触区排队。因为 13 年的育雏是从 17 年的育雏进化而来的，所以看看它们再次相遇时会发生什么会很有趣。他们会认出对方吗？13年的物种会回应其祖先的呼唤，还是这些呼唤发生了分歧？如果两个育雏中的个体确实设法交配，他们的孩子会成为若虫 13 年、17 年，还是会分出差额？

今年的蝉出现，你会学习什么？

我将在芝加哥度过夏天的大部分时间，我们将研究森林蚂蚁如何应对第一次出现，当若虫从地下出现时，以及第二次出现，当卵孵化时，婴儿掉到地上。

蝉如何影响蚂蚁和当地生态？

蚂蚁是森林中重要但经常被忽视的公民。我们有兴趣看看蝉的出现，它提供了随时获得高质量食物的途径，将如何改变蚂蚁的普通森林工作。

例如，许多林下植物依靠蚂蚁进行种子传播。这些植物在种子的背面有一个特殊的小结构，称为 elaiosome。它基本上是一个模仿死昆虫的小疣。这些结构诱使蚂蚁捡起种子并将它们从寄主植物中带走，因此它们有机会在其他地方生长。我们认为蚂蚁会说，“当我在去蝉群的路上被蝉绊倒时，我不会去寻找种子——所以忘了种子吧。

人们对蝉最大的误解是什么？

有些人认为蝉是可怕的、危险的外星人。当我们看到关于入侵之类的文章时，这让我们（科学家）感到畏缩，因为这些昆虫是完全无害的。他们一直在这里，我们很荣幸生活在一个我们每隔一段时间就会看到他们出现的地方。

定期出现蝉是一个千载难逢的机会，可以帮助孩子们意识到昆虫可以很酷、有趣和值得欣赏，而不是可怕、危险和令人毛骨悚然。

你最喜欢的蝉菜是什么？

我认为巧克力覆盖的蝉是一种入门级的可食用昆虫，因为你可以烤它们并用巧克力覆盖它们，这就像吃巧克力覆盖的山核桃一样。你甚至不知道你正在吃虫子。串烧和烧烤照烧腌制若虫更好——松脆可口！觅食的青菜炒蝉是一种难得的春季美食——而我的巧克力饼干上有若虫出来，是这种出现的戏剧性重演！