作者簡介
許秀華,畢業(yè)于北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院。從事科技記者、醫(yī)學(xué)記者等職,科普作家、中國科普作家協(xié)會會員、中國生物工程學(xué)會會員,著有少兒科普書《超級農(nóng)業(yè)》(北師大出版社)、孕產(chǎn)期保健科普書《媽媽寶貝愛妻錄》(科學(xué)出版社)、《盧良恕院士傳》(人民出版社),全程執(zhí)筆《轉(zhuǎn)基因,給世界多一個選擇》(農(nóng)業(yè)出版社,獲2014年全國優(yōu)秀科普作品獎)、《南水奇遇記》(水利出版社),為《科學(xué)大眾》《生命世界》等多家少兒科普雜志撰稿人。
蟬,在夏天藏身于大樹上叫個不停,自封“百事通”。“知了知了。世上事,我全知道?!?/p>
為什么夏天蟬要躲在高高的大樹上放聲歌唱,你可知了?
那是它們在大聲地宣告:“我們長大了,我們成年了!”而且唱歌的都是雄蟬,雌蟬天生是“啞巴”,沒有辦法歌唱。
為什么只有雄蟬唱歌?歌詞是什么?你可知了?
雄蟬用歌聲告訴附近的雌蟬:“這里有個帥小伙,嗓音好,身體壯。親愛的雌蟬,快快來找我,讓我們幸福地結(jié)合在一起,生下好幾千個小寶寶?!?/p>
為什么蟬能生下好幾千個小寶寶?你可知了?
因為蟬媽媽產(chǎn)卵后,蟬爸爸和蟬媽媽會雙雙死去。年幼的蟬寶寶沒有父母照顧,要靠自己求生存。很多蟬寶寶會夭折,所以蟬必須生很多小寶寶。
蟬的童年,有很多故事
●蟬小的時候,是一粒很有耐心的卵。
每年夏天,蟬媽媽都會在樹干或者枝條上產(chǎn)卵。于是,樹干或者枝條上就多了一個個小黑點,這就是蟬的卵。秋天來了,樹葉凋零,這些小黑點依然留在樹上。冬天來了,寒風(fēng)刺骨,這些小黑點依然留在樹上,一動不動,盼望著春風(fēng)。
蟬
〔唐〕虞世南
垂緌飲清露,流響出疏桐。
居高聲自遠(yuǎn),非是藉秋風(fēng)。
●蟬小的時候,有著擁抱大地的倔強(qiáng)。
終于,春天來了,春風(fēng)和煦,鮮花盛開。在春日的暖陽下,蟬的卵開始慢慢地孵化。在小黑點里,細(xì)胞開始分裂,組織開始分化。到了春夏之交,一個個小小的蟬寶寶破殼而出。
破殼而出的蟬寶寶迫不及待地要鉆到土里面去,絲毫不留戀鮮花、綠葉與陽光......它們沿著樹干向下爬,或者隨著折斷的樹干直接落到地上。然后,它們使出全身力氣,在地面上打孔,往地下鉆,在土壤里把自己藏了起來。
●蟬小的時候,是個勤勤懇懇的“吃貨”。
黑黢黢的土壤里,暗無天日。蟬的若蟲要在地下生活好多年,一點點地長大。為了長大,它們每天都要大快朵頤。蟬的若蟲有一對強(qiáng)壯的開掘前足,可以在土壤里像盾構(gòu)機(jī)一樣不斷前行,直到找到植物的根部。然后,它們會用刺吸式口器刺入植物的根部,吸取植物的汁液。它們這種不勞而獲的做法,會影響植物的營養(yǎng)吸收,一些樹木因此生病或者枯死。
●蟬小的時候,個個會數(shù)數(shù),懂質(zhì)數(shù)。
蟬的種類不同,其若蟲在土壤里生活的年份也不相同,從幾年到十幾年,如3年、5年、13年、17年。這些數(shù)有一個共同點,都是質(zhì)數(shù)。質(zhì)數(shù)是一類特殊的數(shù)字,只能被1和它自身整除。
有趣的是,3年蟬和5年蟬,我們幾乎年年都可以見到。比如,2020年夏天,我們見到的3年蟬是2017年出生的,2021年見到的3年蟬是2018年出生的。2020年夏天,我們見到的5年蟬是2015年出生的,2021年見到的5年蟬是2016年出生的。所以,每年夏天,我們的耳朵都少不了“知了”聲聲。
然而,要想聽到13年蟬和17年蟬的歌聲,卻不是一件容易的事情。因為這兩大類一共有7種蟬,都生活在北美。而且,13年蟬真的是每隔13年才鉆出地面,17年蟬真的是每隔17年才鉆出地面。在間隔的12年和16年中,我們在大樹上見不到它們的身影。這7種蟬因為會遵循某個周期集中出現(xiàn),而被稱為“周期蟬”。
為什么蟬的若蟲一門心思待在土壤里數(shù)質(zhì)數(shù)呢?
蟬懂質(zhì)數(shù),是被生存壓力逼迫出來的。鳥類的生育頻率有的是一年生育一次,有的是兩年生育一次。我們假設(shè)蟬的生命周期是12年,那么,它們與生命周期為1年、2年、3年、4年、6年的天敵都可能遭遇。假設(shè)蟬的生命周期是17年,那么它只能與生命周期為1年和17年的天敵遇到。事實上,17年蟬已經(jīng)是地球上最有耐心的昆蟲了。它們除了無法回避生命周期為1年的天敵外,對生命周期為2年到16年的天敵都可以有效地回避。除非它們的天敵像人類一樣,壽命很長,能存活好幾個17年。
蟬的成年,是一場蛻變
這些土壤里的蟬寶寶雖然看不見斗轉(zhuǎn)星移,卻仍可用自己的方式年復(fù)一年地數(shù)著日子。等年份到了,在6月底的夏日黃昏或者夜晚,它們就在土壤中挖出一個小洞,大樹周邊有稀泥的盜土洞里必有幼蟬。鉆出來的蟬挪動著小短腿,使勁地往樹上爬,然后停留在樹干上,抓緊樹皮,在蛻皮激素的作用下開始蛻皮羽化。當(dāng)蟬蛹的背上出現(xiàn)一條黑色的裂縫時,蛻皮的過程就開始了,頭先出來,緊接著露出綠色的身體和褶皺的翅膀,停留片刻,使翅膀變硬、顏色變深,便開始起飛。整個過程需要一個小時左右。這一個小時,對于鳥類來說,就是一場難得的饕餮盛宴。
很多人這時也會拿著手電,一棵樹一棵樹地尋找“知了猴”,也就是蛻皮中的蟬,拿回家油炸當(dāng)作美味。
蟬的生存,是一場躲避
蟬從地上爬到樹上的過程,對鳥類等天敵來說,是一場盛宴;可對蟬來說,則是一場災(zāi)難。
蟬的數(shù)量會大幅度減少,吃飽喝足的天敵則會大量繁衍,子又生孫,孫又生子,世世代代,會直接將蟬吃滅絕。也許那些不懂質(zhì)數(shù)的蟬,就是這樣被吃絕種的。
而周期蟬就避免了這類悲劇。當(dāng)17年蟬大量涌出地面時,鳥類照樣大吃特吃,繁衍子孫。然而第二年,蟬決定留在地下,繁衍壯大的鳥類家族失去了預(yù)期的食物,子孫餓死者眾多,只好減少繁衍規(guī)模。第三年又是如此......蟬的天敵鳥類的數(shù)量開始逐步回落,直到第17年達(dá)到最低點。而這時,蟬大量涌出地面。由于天敵數(shù)量減少,大量的蟬得以存活。
天敵數(shù)量雖少,但數(shù)量巨大的蟬仍讓鳥類大快朵頤,并大量繁衍后代。在之后的16年里,這些超生的鳥類因食物匱乏,數(shù)量又開始逐漸回落。當(dāng)?shù)竭_(dá)低點時,蟬又開始大量涌現(xiàn)。13年蟬和它們對應(yīng)的鳥類天敵也大體遵循同樣的規(guī)律。在周期蟬不冒頭的年份里,這些鳥類的生活波瀾不驚,只能靠著其他食物存活下去,年復(fù)一年地等待著周期蟬帶來的驚喜。
蛻皮羽化的蟬住在大樹上,雄蟬每天放聲歌唱??柿?,它們用刺吸式口器插入樹干中。直到心愛的雌蟬出現(xiàn),然后結(jié)婚,生上千個小寶寶。然后,這一批新生命又開始了九死一生的生命歷險......