北美的周期蝉控制它们天敌的数量。图片：ARS/USDA

北美的周期蝉（Magicicada ）有着奇特的生命周期。它们要经过一段漫长的时间——每13或17年——才会成群地破土而出。最近有研究者认为，周期蝉可以影响其天敌——捕食性鸟类的数量，并算准时间出现。最新一期《美国博物学家》（The American Naturalist）杂志上的一项研究指出，在周期蝉集体出现的年份，这些鸟类的数量大幅下降。

自17世纪中叶起，科学家就一直对周期蝉的生命周期困惑不已。它们遵循着相同的基本生命周期：幼虫在地底生活13或17年，然后在夏季大量出现。它们爬上树，蜕皮，成长为成虫，然后在短短数周内，成虫相遇、交配、产卵。孵化后，幼虫会回到地底，等待下一个轮回。

20世纪初的研究指出，在非常规周期内出现的蝉会被捕食性鸟类吃得一干二净。这次两名研究者决定探个究竟，看看鸟的数量是怎样影响这种昆虫的生命周期的。

这篇论文的作者是沃尔特•科尼格（Walt Koenig），康奈尔大学的行为生态学家，以及安德鲁•利布霍尔德（Andrew Liebhold），美国农业部林业局的生态学家。他们二人共同研究了从1966年到2010年期间北美捕食性鸟类种群资料，主要针对15种鸟类，包括黄嘴美洲鹃（Coccyzus americanus）、红头啄木鸟（Melanerpes erythrocephalus）、家雀（asser domesticus）等以蝉为食的鸟类。研究显示，在周期蝉大批涌现的当年，这些鸟类的数量达到最低点。

在十七年蝉大批出现12年后，捕食它们鸟类的数量开始减少，最终在第17年达到最低点——正是十七年蝉再次大批出现的年份。以十三年蝉为食的鸟类遵循着类似规律。科尼格说：“蝉控制了鸟类的数量；它们给鸟设计了一条轨道，使得下一批蝉出现时鸟类的数量大幅减少。”

那蝉到底是怎样通过生命周期来操纵鸟类数量的呢？曾有另一项研究揭示了蝉的生物量（biomass）对环境的巨大影响。“这是一个巨大的资源脉动，滋养了一切——土壤、树木和鸟类都从中获得了丰富的营养。现在看来，（蝉）大批出现对环境的影响会持续很长时间——一直持续到下一批周期蝉出现。”科尼格说道。

该理论对周期蝉的蛰伏提供了一个新解释，但迷雾仍未散尽。“我们仍未有一个好的理论，现在仍无法解释周期蝉带来的资源脉动是如何准确地在13或17年内使鸟的数量达到最低点的，”科尼格说，“这让人百思不得其解。”