蝉生命的“质数现象”

蝉生命的“质数现象”

蝉的幼虫期叫蝉猴、知了猴或蝉龟。最大的蝉体长4—4.8厘米，翅膀基部黑褐色。夏天在树上叫声响亮，用针刺口器吸取树汁，幼虫栖息土中，吸取树根液汁，对树木有害。蝉蜕下的壳可以做药材。

蝉是同翅目半翅亚目昆虫的一科，由于其雄性发出的声响（zhīliǎo），又叫知了。蝉具有透明的有脉纹的翅膀和分得很开的小眼睛。雄性蝉身体两侧有能够发出很大声响的“鼓室”。他们趴在树干上，向前或左右扭动肚子来调节发出的声响。

蝉属不完全变态的渐变态类。一般生活史都较长，2—3年完成一代。而其中最著名的种类要数美国的17年蝉——

1634年，来自欧洲的殖民者在美洲大陆田纳西地区惊异地发现：大量的蝉仿佛一夜之间从地底冒出，虽然没造成什么大损失，但每公顷数百万只的蝉“大军”实在让人害怕。几个星期过后，这些蝉销声匿迹。但时隔17年，这一现象再次出现，直到1991年，大量蝉冒出地面的景象已一共出现了22次，而且周期非常准确。

科学家观察发现，蝉在卵孵化以后，幼虫“潜伏”在地下靠植物根茎的汁液吸取营养，然后在长达数年、甚至十几年的某一特定周期后钻出地面并爬上树干，此后的短短数周，它们完成产卵的使命后就结束了一生。

然而有意思的是，经统计蝉的生命周期大都为质数。比如，科学家发现，在北美洲北部地区其周期为17年，而在北美洲南部地区都是13年。为什么是17和13，而不是其他数字呢？进化论给了这个问题一个比较合理的答案。科学家解释说，蝉在进化的过程中选择质数为生命周期，可以大大降低与天敌遭遇的机率。比如说，如果它周期是12年，则与那些生命周期为1年、2年、3年、4年、6年及12年的天敌都可能发生遭遇，而使得种群生存受威胁。但这一解释目前还只能停留在猜想和经验总结阶段。