這種學名“布魯德X蟬”原產自北美洲，是當地特有物種，體長2.5公分，翅膀半透明褐色，眼睛呈紅色，其幼蟲會在樹根處的泥土裡蟄伏17年，吸食樹根汁液為生，羽化成蟬的那刻從地底集體鑽出，在地面繁殖後死亡，因此也被稱為“17年蟬”。

專家稱 “17年蟬”出土幾周後就會消失，不會給農作物帶來較大傷害，建議大家平常心對待。

不同種類的蟬，生命週期也不同。法國蟬的生命週期大多是4年，中國蟬的壽命多數在3至7年，北美洲蟬壽命長達17年。

01蟬的一生，比你想象的傳奇

夏天到了，知了在樹上叫。

可是，大部分都不知道知了的一生，比我們想象的要傳奇。

“蟬的卵產在樹上，到第二年春夏，蟬卵才孵化出幼蟲來。剛孵出的幼蟲順著樹幹爬到地上或掉落地面，然後找鬆土鑽入地下，幼蟲在地下靠刺吸式口器吸取樹根的汁液。幼蟲長大後爬出地面，脫去外殼，等翅膀變硬，雄蟬就在樹枝上高唱：“知了”，與雌蟬交配。蟬交配產卵後不久就死去。 ”

據說一次產卵幾千個，然後，那個樹枝會被腐化，掉落到地面。所有的幼蟲就有機會到地下。他們在地下生長3--7年，有的長達10年，然後才破土而出，爬到樹上，褪去外殼，變成有翅膀的蟬，開始鳴叫，開始找另一半，即使找不到另一半，最多2周時間，就跟人世間拜拜了，一生就結束了。

蟬有很多種，有的需要在地下生存2年才破土，有的需要17年。蟬破土之後並不是7天就死，大多數蟬羽化後能活1-3個月，這段時間是用來尋找配偶繁殖的。“第八日的蟬”和“7秒記憶的魚”看似唯美浪漫，實則毫無根據。

蟬，俗稱知了猴，在全世界一共有大約2500種蟬，廣泛分佈於全球的溫帶以及熱帶地區，在我國地區也有著廣泛的分佈。

蟬屬於不完全變態昆蟲，一生要經歷產卵，若蟲和成蟲三個階段。我們經常見到的蟬，屬於若蟲的後期和成蟲期，成蟲期的蟬就是會飛的蟬。一般情況下，蟬蛻變到成蟲期後1-2個月就會死亡。

也就是說，蟬的一生大部分時間是在地下度過的。幾年的隱忍，露頭也就半個月時間，99%的時間在黑暗中度過。從天上到地下，再從地下到天上。可謂傳奇的一生了。

02北美蟬, 13年或17年週期

北美蟬, 13年或17年的週期,地域分佈是從冰川時代就形成的，為什麼北美蟬的生命輪迴週期呈13年或17年這樣的年份？

這個現象引發了昆蟲學家強烈的好奇；但直到現在，他們也沒有歸結出一個確切原因。週期蟬的存在，為炎炎夏日的蟬鳴增添了一絲神秘色彩。

這種週期是怎麼演化來的，又有何“目的”，但仍有幾個假說，得到了比較廣泛的支援，它們主要有：

1.週期蟬的週期，是惡劣的氣候造成的；

週期蟬起源於180萬年前，這其間有多次冰期，會不規律地出現寒冷的夏季，雖然蟬蛹躲在土中可以躲避嚴寒，但如果在冷夏出土，蟬就會凍死。

有研究表明，假設在1500年裡，每隔50年左右出現一次冷夏，那麼：每7年出土一次的蟬，成活率只有7%，每11年出土一次的蟬，成活率只有51%，而17年蟬，則可以有96%的機率躲開這些冷夏。

出土週期較長的蟬，可以減少族群暴露在地面上的機率，最大可能地避開了這些冷夏。

2.週期蟬的週期，是天敵的掠食造成的。

蟬在進化過程中選擇質數為生命週期，可以大大降低其與天敵遭遇的機率。比如說如果蟬選擇16年作為生命週期，根據分解質數的原理，蟬會遭遇到生命週期為1年、2年、4年、8年和16年的天敵，這樣就有可能使它的種群遭到威脅。

100年內，生命週期7年的蟬和6年的天敵遭遇情況如下：

而7年生命週期的蟬類，每42年就會遇到一次6年生命週期的天敵；如果某類蟬的生命週期是8年，那麼遭遇該天敵的週期就為24年；如果是9年，遭遇機會會變更多，為18年就有一次。

100年內，生命週期9年的蟬和6年的天敵遭遇情況如下：

而13年蟬和17年蟬，又幸運地避開了這個可能性。因為13和17，恰好是兩個質數，什麼是質數呢？也就是隻能被1和它自己本身整除的數，也就是說，除非你每年都繁殖一代，或者正好17年繁殖一代，否則我幾乎不會和你的繁殖期重疊，不會成為你繁殖大量後代的口糧。

如果天敵每2年繁殖一代，那我只會在34年之後才會遇到你的繁殖期，34年，你能活那麼久嗎？34年，你的種群還沒有下滑跌落回到正常的水平嗎？

北美的週期蟬有著長達13年或17年的生命週期。

這引起了生物學家與數學家的極大興趣，因為13與17都是質數。

可見，質數不僅在數學領域扮演著重要的角色，在生命週期上也是如此。

13和17這兩個質數都是週期蟬的幸運數字，幫它們巧妙地避開了天敵的捕食。

在2002年，德國馬克斯普朗克分子生理研究所（Max Planck Institute of Molecular Physiology）建立了一個獵人-獵物的數學模型。

其中週期蟬是獵物，而它的天敵是獵人。這個模型最終顯示了，選擇質數作為生命週期，確實可以穩定地儲存種群數量。

這也是為什麼會被科學家稱週期蟬為懂數學的蟬的原因了。但是有一個重要的問題，就是他們怎樣來估測質數的？

實際上它們是不知道的，古生物學家斯蒂芬·傑·古爾德（StephenJayGould）曾經把“進化穩定對策”和亞當斯密的“看不見的手”相比較。

每隻週期蟬只通過傳遞自己的基因傳宗接代，雖然個體並不完全符合集體的選擇，但是有誰不遵守群體這個迴圈而獨自行動，即使可以富足一生，但是也不能繁衍後代。

例如，已有研究表明，週期蟬若不是在它們常規週期內出現，很容易會被捕食者吃得乾乾淨淨。

生物的進化往往是為了生存，17年孕育一次生命，是物種的一種自然選擇，與它的自身進化、環境都有關係。

03蟬的一生是禪

我們知道，會唱歌的蟬一定是雄蟬，雌蟬由於生理構造的不同，無法發出聲音，是個啞巴。雄蟬整天唱個不停，其實是想引誘雌蟬前來交配。

也許在我們聽來，雄蟬的“歌聲”既刺耳又單調，但雌蟬的感受完全不一樣，“她”只覺得“此曲只應天上有，人間哪得幾回聞”。這充分說明，既然可以“情人眼裡出西施”，那“情人耳裡出周璇”也就在情理之中了。

雖然蟬的大半生都是暗無天日的，可它區區數十天的“歌唱生涯”，卻也輝煌無比，風光無限——就像一個忍辱負重的人，若能最終獲取豐厚的回報，是否足以讓人感到一種苦盡甘來的欣慰？

十年磨一劍，霜刃未曾磨滅。蟬，先是在暗無天日的陰暗地穴中積攢若干年，才能換來幾個月的剎那歡愉。我想，厚積薄發就是如此吧！

任何生命都如同我們自己的生命一樣，值得尊重。金蟬脫殼，意味著重生。希望這篇文章能夠使我們更多的人頓悟生命不易，讓我們心靈重生。願我們在這個世上行走一生，依然能夠保持最初的善良。

參閱文章：

1.妙思科普.奇葩蟬：《它精通數論的樣子，連人類都甘拜下風》https://www.sohu.com/a/324063814_236505

2.張磊科學網部落格http://wap.sciencenet.cn/blog-2966991-1158366.html

3.《神奇的數學》 人民郵電出版社 [英]Marcus du Sautoy著 程璽 譯