蝉的一生:垂緌饮清露

作者简介

许秀华，毕业于北京大学生命科学学院。从事科技记者、医学记者等职，科普作家、中国科普作家协会会员、中国生物工程学会会员，著有少儿科普书《超级农业》（北师大出版社）、孕产期保健科普书《妈妈宝贝爱妻录》（科学出版社）、《卢良恕院士传》（人民出版社），全程执笔《转基因，给世界多一个选择》（农业出版社，获2014年全国优秀科普作品奖）、《南水奇遇记》（水利出版社），为《科学大众》《生命世界》等多家少儿科普杂志撰稿人。

蝉，在夏天藏身于大树上叫个不停，自封“百事通”。“知了知了。世上事，我全知道。”

为什么夏天蝉要躲在高高的大树上放声歌唱，你可知了？

那是它们在大声地宣告：“我们长大了，我们成年了！”而且唱歌的都是雄蝉，雌蝉天生是“哑巴”，没有办法歌唱。

为什么只有雄蝉唱歌？歌词是什么？你可知了？

雄蝉用歌声告诉附近的雌蝉：“这里有个帅小伙，嗓音好，身体壮。亲爱的雌蝉，快快来找我，让我们幸福地结合在一起，生下好几千个小宝宝。”

为什么蝉能生下好几千个小宝宝？你可知了？

因为蝉妈妈产卵后，蝉爸爸和蝉妈妈会双双死去。年幼的蝉宝宝没有父母照顾，要靠自己求生存。很多蝉宝宝会夭折，所以蝉必须生很多小宝宝。

蝉的童年，有很多故事

●蝉小的时候，是一粒很有耐心的卵。

每年夏天，蝉妈妈都会在树干或者枝条上产卵。于是，树干或者枝条上就多了一个个小黑点，这就是蝉的卵。秋天来了，树叶凋零，这些小黑点依然留在树上。冬天来了，寒风刺骨，这些小黑点依然留在树上，一动不动，盼望着春风。

蝉

〔唐〕虞世南

垂緌饮清露，流响出疏桐。

居高声自远，非是藉秋风。

●蝉小的时候，有着拥抱大地的倔强。

終于，春天来了，春风和煦，鲜花盛开。在春日的暖阳下，蝉的卵开始慢慢地孵化。在小黑点里，细胞开始分裂，组织开始分化。到了春夏之交，一个个小小的蝉宝宝破壳而出。

破壳而出的蝉宝宝迫不及待地要钻到土里面去，丝毫不留恋鲜花、绿叶与阳光......它们沿着树干向下爬，或者随着折断的树干直接落到地上。然后，它们使出全身力气，在地面上打孔，往地下钻，在土壤里把自己藏了起来。

●蝉小的时候，是个勤勤恳恳的“吃货”。

黑黢黢的土壤里，暗无天日。蝉的若虫要在地下生活好多年，一点点地长大。为了长大，它们每天都要大快朵颐。蝉的若虫有一对强壮的开掘前足，可以在土壤里像盾构机一样不断前行，直到找到植物的根部。然后，它们会用刺吸式口器刺入植物的根部，吸取植物的汁液。它们这种不劳而获的做法，会影响植物的营养吸收，一些树木因此生病或者枯死。

●蝉小的时候，个个会数数，懂质数。

蝉的种类不同，其若虫在土壤里生活的年份也不相同，从几年到十几年，如3年、5年、13年、17年。这些数有一个共同点，都是质数。质数是一类特殊的数字，只能被1和它自身整除。

有趣的是，3年蝉和5年蝉，我们几乎年年都可以见到。比如，2020年夏天，我们见到的3年蝉是2017年出生的，2021年见到的3年蝉是2018年出生的。2020年夏天，我们见到的5年蝉是2015年出生的，2021年见到的5年蝉是2016年出生的。所以，每年夏天，我们的耳朵都少不了“知了”声声。

然而，要想听到13年蝉和17年蝉的歌声，却不是一件容易的事情。因为这两大类一共有7种蝉，都生活在北美。而且，13年蝉真的是每隔13年才钻出地面，17年蝉真的是每隔17年才钻出地面。在间隔的12年和16年中，我们在大树上见不到它们的身影。这7种蝉因为会遵循某个周期集中出现，而被称为“周期蝉”。

为什么蝉的若虫一门心思待在土壤里数质数呢？

蝉懂质数，是被生存压力逼迫出来的。鸟类的生育频率有的是一年生育一次，有的是两年生育一次。我们假设蝉的生命周期是12年，那么，它们与生命周期为1年、2年、3年、4年、6年的天敌都可能遭遇。假设蝉的生命周期是17年，那么它只能与生命周期为1年和17年的天敌遇到。事实上，17年蝉已经是地球上最有耐心的昆虫了。它们除了无法回避生命周期为1年的天敌外，对生命周期为2年到16年的天敌都可以有效地回避。除非它们的天敌像人类一样，寿命很长，能存活好几个17年。

蝉的成年，是一场蜕变

这些土壤里的蝉宝宝虽然看不见斗转星移，却仍可用自己的方式年复一年地数着日子。等年份到了，在6月底的夏日黄昏或者夜晚，它们就在土壤中挖出一个小洞，大树周边有稀泥的盗土洞里必有幼蝉。钻出来的蝉挪动着小短腿，使劲地往树上爬，然后停留在树干上，抓紧树皮，在蜕皮激素的作用下开始蜕皮羽化。当蝉蛹的背上出现一条黑色的裂缝时，蜕皮的过程就开始了，头先出来，紧接着露出绿色的身体和褶皱的翅膀，停留片刻，使翅膀变硬、颜色变深，便开始起飞。整个过程需要一个小时左右。这一个小时，对于鸟类来说，就是一场难得的饕餮盛宴。

很多人这时也会拿着手电，一棵树一棵树地寻找“知了猴”，也就是蜕皮中的蝉，拿回家油炸当作美味。

蝉的生存，是一场躲避

蝉从地上爬到树上的过程，对鸟类等天敌来说，是一场盛宴;可对蝉来说，则是一场灾难。

蝉的数量会大幅度减少，吃饱喝足的天敌则会大量繁衍，子又生孙，孙又生子，世世代代，会直接将蝉吃灭绝。也许那些不懂质数的蝉，就是这样被吃绝种的。

而周期蝉就避免了这类悲剧。当17年蝉大量涌出地面时，鸟类照样大吃特吃，繁衍子孙。然而第二年，蝉决定留在地下，繁衍壮大的鸟类家族失去了预期的食物，子孙饿死者众多，只好减少繁衍规模。第三年又是如此......蝉的天敌鸟类的数量开始逐步回落，直到第17年达到最低点。而这时，蝉大量涌出地面。由于天敌数量减少，大量的蝉得以存活。

天敌数量虽少，但数量巨大的蝉仍让鸟类大快朵颐，并大量繁衍后代。在之后的16年里，这些超生的鸟类因食物匮乏，数量又开始逐渐回落。当到达低点时，蝉又开始大量涌现。13年蝉和它们对应的鸟类天敌也大体遵循同样的规律。在周期蝉不冒头的年份里，这些鸟类的生活波澜不惊，只能靠着其他食物存活下去，年复一年地等待着周期蝉带来的惊喜。

蜕皮羽化的蝉住在大树上，雄蝉每天放声歌唱。渴了，它们用刺吸式口器插入树干中。直到心爱的雌蝉出现，然后结婚，生上千个小宝宝。然后，这一批新生命又开始了九死一生的生命历险......