每隔一段时间,作为在五月或六月,日光逐渐减弱俄亥俄州在美国,门廊昏暗的灯光可能会捉弄你。在横梁的边缘,可以看到小草在摆动。你可能会认为这只是风,大多数时候,你可能是对的。但在其他年份,包括2021年,摇晃将是由大量昆虫引起的。美国圣约瑟夫山大学的生物学家吉恩·克里茨基解释说,当X窝的蝉在地下17年后从土壤中钻出来时辛辛那提在美国,他们可能会“爬上院子里的每一片草”。

有几组所谓的周期蝉,它们定期集体出现。横跨美国中西部、南部和东部,15个不同的幼崽——每个都被分配了一个罗马数字——以13年或17年为周期出现.十七年蝉有三种十七年蝉十七卡西尼,十七septendecula在大多数17年的孵化中。四种蝉在13年的周期中突然出现。今年属于x巢——它将出现在美国的大片土地上,从伊利诺斯州到特拉华州而且,如果你想做些科学调查的话。

在地下以植物汁液为食十多年后,一旦土壤变暖到华氏64度,并被雨水浸湿,蝉就会被召唤到地面。当大年到来时,成千上万的若虫会离开。它们爬上树木、墙壁、汽车、栏杆——只要是它们能找到的垂直表面——然后把自己剖开并蜕皮。面色苍白、眼睛红润的成年人从他们陈旧的外骨骼中解脱出来。然后,在一个半小时左右的时间里,它们继续变形:新的外骨骼变硬变黑,翅膀萎缩伸直

突然间,到处都是昆虫。在它们beplay体育官网电脑板最密集的地方,“蝉从树枝上滴下来,就像挂满果实的树一样,”自然保护协会长岛保护区主任凯文·门罗(Kevin Munroe)说。孵化几天后,雄性开始“唱歌”它们腹部的振动膜叫做鼓室.他们希望雌鸟会扇动翅膀作为回应,表示它们已经被追求了——但是有这么多雄性同时求爱,克里茨基说,一棵树感觉就像“一个巨大的蝉单身酒吧”。昆虫是大声吟唱者。克里茨基测量的合唱达到96分贝,相当于卡嗒卡嗒的地铁.可怜那些试图在密集的人群中进行户外对话的人们。“你在对着你说话的人大喊大叫,”克里茨基说。“即使你进了车,关上车门,你的耳朵仍然嗡嗡作响。”在嘈杂声中,昆虫交配、产卵、死亡。经过17年的积累,终于有了一个简短的派对:喧嚣在大约六周内就结束了。

一个刚出现的成年人,脸色苍白。
一个刚出现的成年人,脸色苍白。理查德·埃利斯/盖蒂图片社

蝉的数量如此惊人,穿越如此宽的频带,以至于单个科学家甚至一群蝉都无法跟上。长期以来,科学家一直在招募外行来帮助调查这种现象。在蝉的领域,民间科学至少可以追溯到19世纪40年代。

1843年,昆虫学家吉迪恩·b·史密斯(Gideon B. Smith)向蝉分布范围内的报纸发信,请读者如果看到了蝉,就给他写信。写关于史密斯的遗产在一期美国昆虫学家,克里茨基报道说,史密斯最初的目标是“知名报纸”,但他的要求也经常被较小的媒体转载,包括雅祖市辉格和政治纪事报密西西比州.克里茨基称史密斯的请求是“已知的最早通过众包收集科学数据的例子之一”。美国农业部在1902年也采取了同样的做法,寄了1.5万张明信片,让人们在信中写上X巢的目击情况。昆虫观察员似乎非常乐意帮忙。20世纪80年代末,克里茨基设立了一条知了热线,这条热线很快就广受欢迎,以至于电话答录机都被卡住了。他说,在改用电子邮件后,他有时在整个工作日每分钟都会收到一条信息。

科学家们仍然需要更多的昆虫爱好者。田纳西大学查塔努加分校的综合生态学家迪安娜·比斯利(DeAnna Beasley)说:“我们有很多问题可以研究。”“这只是有很多眼睛在那里进行观察的问题。”这就是你的用武之地。当母巢X覆盖美国中西部、南部和东海岸的部分地区时,研究人员希望深入研究这些问题。如果你住在15个州(或华盛顿特区)即将挤满新飞起的人,你可以帮助回答他们的问题。

温度如何影响出现的时间?

克里茨基说,蝉比几十年前出现得更早。2004年,蝉鸣在5月16日左右开始,而在1950年之前,蝉鸣平均在5月28日开始。自20世纪以来,气温一直在小幅上升,许多地区现在有更多的道路、人行道和其他不透水表面,这些表面比裸露的土壤更容易升温。这使得预测蝉潮的确切时间变得很棘手,但预测它们的到来是有帮助的。马里兰大学昆虫学家迈克尔·劳普(Michael Raupp)领导的一个研究小组在2020年的一篇论文中指出,城市护林员、国内园艺专家和婚礼策划人都想要昆虫的ETAs马里兰昆虫学家。作者写道,虽然“嗜虫动物会急切地等待蝉的到来”,但大量的昆虫可能不是一对夫妇在梦想初夏仪式时脑海中的婚礼氛围。庭园设计师可能想要用网来覆盖他们脆弱的花朵或粗棉布在行动开始前,或移栽幼树和灌木的时间。虽然成熟的树木似乎并没有特别受到成群结队的蝉在它们体内产卵的困扰,但年轻的树木却很容易受到树枝碎裂、花朵减少和其他问题的影响。

Raupp和他的同事们已经开始跟踪温度,并依靠公民科学观测来做到这一点。2020年的论文借鉴了上传到知了Safari app这是克里茨基与圣约瑟夫山的一个团队共同设计的。研究人员将用户提交的观测数据(包括日期、时间和地点)与附近气象站的测量数据配对。他们论文中的数据来自于2020年4月至6月期间的406次目击,当时X巢的一些成员提前一年出现。(克里茨基说,所谓的“掉队者”,即早到或晚到的蝉并不少见。目前的想法是,当一个温和的冬天促使树木提前发芽,然后在一个成熟的春天到来之前,温度再次下降,“诱使蝉感觉到两年已经过去了,”克里茨基补充道。)2021年,当大部分昆虫出现时,你将上传你的观察结果,你将为研究人员提供更多的工作。

蝉可以密集地聚集在一起。
蝉可以密集地聚集在一起。理查德·埃利斯/盖蒂图片社

X窝在哪里萎缩、消失或与其他窝混在一起了?

当蝉像预期的那样出现时,场景就变得异常明显。大自然保护协会的门罗说:“它们从树上掉下来,爬上你房子的一侧,树也在与它们呼应。”所以,当一个曾经被嗡嗡声淹没的地方的空气变得安静时,科学家们想知道原因。2004年X巢出现时,长岛没有什么大事发生.门罗说:“我的理解是,上一次在长岛出现大量的X巢(目击)是在17年前。”

门罗不确定曾经以长岛为家的蝉发生了什么,蝉消失的时候它们的宿主树消失了,或者当它们的栖息地被恶劣天气破坏时。但门罗希望在2021年,人类可以在公园里拉票,自然保护区和其他绿色空间,寻找任何挂在那里的植物。“这就像寻宝一样,”他说。

科学家们还在问,这种现象是否会与其他种群中任性的个体同时出现。与其他同类不同步的蝉可能会“零星分散”,据约翰·库利说康涅狄格大学教授。提交目击和录音可以帮助科学家区分不同的窝和物种。你可以上传你的目击到Cicada Safari或iNaturalist该软件现在允许用户捕捉声音。

当它们不穿过停车场时,火鸡会以无脊椎动物为食,包括蝉。
当它们不穿过停车场时,火鸡会以无脊椎动物为食,包括蝉。d . Bargeron /美国农业部/CC 2.0版

蝉是如何影响其他物种的?

印第安纳州在美国,研究人员正在密切关注蝉潮与野生火鸡雏鸡生存之间的关系。这些鸟在孵化后24小时内离开巢穴,必须寻找无脊椎动物。蝉帮了很大的忙:当它们在附近时,鸟儿们不需要长途跋涉去享受盛宴。这很好,因为幼鸟在捕食者面前极其脆弱——生物学家预计幼鸟在出生后的最初几周内死亡率为50%。

在蝉出现的年份(特别是在孵化期间天气温和的年份),“你会有更多的雏鸟进入秋天,”印第安纳州鱼类和野生动物部门的野生动物研究生物学家史蒂文·巴克斯(Steven Backs)说。但问题是,野生火鸡并不是唯一靠额外的零食而茁壮成长的生物——食肉动物也是如此。即使今年有更多的雏鸟存活下来,明年它们的数量可能会因为更多的捕食者而减少。“我们可能会在2022年出现某种程度的股市调整,”巴克斯说。“会有更多的浣熊、负鼠、臭鼬和其他东西跑来跑去。”你可以帮助back和公司获得今年的基线记录七月和八月的母鸡和家禽

蝉会吸收环境污染物吗?

由于蝉大部分时间都被土壤包围,一些研究人员很想知道它们的身体是否含有已知滞留在土壤中的污染物的痕迹。比斯利是田纳西大学查塔努加分校的综合生态学家,他想知道铅等污染物是否会在昆虫体内积累。比斯利希望和她的同事、环境毒理学家肖恩·理查兹一起,从不同工业足迹的地方收集标本。beplay体育官网电脑板Beasley说,研究人员想要“捕捉到某种程度的梯度——希望有些人住在城市以外,可能没有接触到这些污染物,还有一些人住在城市中心。”

为了帮助科学家探究这个问题,收集一些死蝉。写下你找到它们的地方,然后把它们放在冰箱里24小时,用纸巾包好以吸收水分。(你可以找到更多信息,以及邮寄地址,在项目网站上比斯利说:“在这样的项目中,我们绝对依赖公民科学家。”