盛夏「潛伏者」 兩大謎團至今無解

郭梅

夏日炎炎, 樹葉如冠, 蟬鳴陣陣。不少人對蟬厭惡至極：外形醜陋，聒噪不已。殊不知，沒有蟬鳴的夏天是不完整的。一隻蟬從幼蟲羽化而來，需要在地下蟄伏几年甚至十幾年，才能破土而出飛上高枝，壽命也只有一夏而已。

無蟬不夏天

「池塘邊的榕樹上，知了在聲聲叫著夏天……」這句耳熟能詳的歌詞勾起了很多人童年的回憶，歌詞中提及的「知了聲」，相信也是人們記憶中夏天的組成之一。

蟬屬於同翅目蟬科，全世界已知約3000種，我國有200種左右，它們在自然界出現的時間長短不一。最常見的蚱蟬，是蟬科昆蟲的代表種，俗稱「知了」。其幼蟲期又被稱為「知了猴」「結了龜」或「蟬龜」等，為同翅目蟬科體型最大的。

「居高聲自遠，非是藉秋風。」蟬鳴是炎熱夏季的背景音，自古以來就以「洪亮」而聞名，這要歸功於它肚子上的膜發生器。昆蟲學家發現，雄蟬腹部下方有一對白色的半圓形音箱蓋，腹部里有鼓膜、發音肌、褶膜和鏡膜，還有一個空殼的共鳴室。當它「唱歌」時，先收縮發音肌，使富有彈性的鼓膜盡量往裡拉，然後發音肌迅速鬆弛下來，鼓膜恢復原狀。就這樣，發音肌在收縮與擴張之間，鼓膜隨之凹凸，這種連續不斷的機械運動最後就會產生聲波振動。當聲波傳到腹部的褶膜和鏡膜時，通過發音肌收縮的快慢調節鼓膜發出音調的短長。當聲波與空氣一起通過共鳴室時，聲音就被放大。這時，音箱蓋也會隨著聲波振動而抑揚頓挫。

在人類聽來沒什麼變化的叫聲，蟬的世界裡卻有三種意思表達：集合、求偶和受到驚嚇。有人測試過，每隻雄蟬在尋求配偶時發出的鳴叫聲，高達80分貝至100分貝，這相當於一個運轉著的汽車發動機或剪草機的雜訊。雖然聒噪得令人心煩，但人類對這種噪音毫無辦法。美國昆蟲學家克雷格·吉布斯曾笑言，「這是雄蟬尋找伴侶時發出的吶喊，人類耳中的噪音，在它們聽來卻是愛的呼喚。」

並不是所有的蟬發出的都是「知了知了」的聲音，像北美蟬的聲音為有節奏的滴答聲或嗚嗚聲，好似鳥兒在歌唱一樣。每當蟬在樹枝上引吭高歌時，它那尖細的口器就會刺入樹皮吮吸樹汁，兩不耽誤。

夏天，雌蟬產卵後一周內即死去。靠吸食樹根汁液吸取營養的卵，一個月左右就會孵化成幼蟲，它們起初會待在樹枝上，但秋風吹過便落到地面上，然後就會本能地尋找柔軟的土壤往下鑽，一直鑽到樹根邊，以刺吸式口器吸食樹根液汁度日。每當春暖花開時，幼蟲即向上移動，吸食植物根的汁液；冬天到來後，它們便又鑽入土壤深層，以此避寒。如此往複，它們要在黑漆漆的洞穴中經過漫長的若蟲期，一般會存活幾年以上，有的種類甚至可活十幾年，可謂是昆蟲中的「壽星」。

雖然它們很少在陽光下生活，幾乎一生都「潛伏」在黑暗的地下，但它們又具有很強的趨光性，傍晚時分在樹旁燃起火堆，同時敲擊樹榦，蟬就會出現在火旁，很多捕蟬人會利用這一特性將其活捉。

兩大謎團至今無解

蟬愛「唱歌」，那它能聽到自己的歌聲嗎？貌似簡單，但至今無解。

早在100多年前，法國著名昆蟲學家法布爾在《昆蟲記》中說「蟬是個『聾子』」，甚至直至上世紀80年代的小學語文教科書《蟬》一文中也沿用了這個說法。為了驗證此觀點，法布爾曾做過一次實驗，他在樹下打響了土槍，聲似霹雷，可是樹上的蟬絲毫未動，照樣唱個不停。但近些年來，許多昆蟲學家提出質疑，他們解剖後發現，蟬兩側腹室的外緣各有一個凸起的聽囊，腔內約有1500個聽覺單元。當外界聲波刺激聽膜振動時，聽神經細胞產生興奮，其神經衝動沿聽神經傳入大腦的聽覺中樞，產生相應的聽感覺。雌蟬的聽膜雖比同種雄蟬小，但聽脊卻明顯大，這比聽膜對聲音的敏感性更高，因此證明雄蟬並不是「聾子」，只不過聽覺不如雌蟬罷了。

但隨後科學家在研究中發現，雄蟬的褶膜、鏡膜和腹腔膜既是接受聲波的聽膜，又是鳴聲的輻射膜，相當於老式的收錄機，不能同時使用收、錄兩種功能。也就是說，雄蟬是「半聾」，即靜止時能聽到聲音，鳴叫時卻是什麼也聽不到。但由此又有新疑問出現，因為蟬具有群鳴的習性，大家一起叫、一起停，節奏十分整齊，顯然它們是需要聽到同伴的聲音後才能參加「合唱」，這樣一來，說雄蟬的鏡膜既是聽膜，又是擴音膜就不可理解了，有待科學家進一步證實。

雌蟬一定是「啞巴」嗎？這也是難以解釋的第二個謎。大多數觀點是，雌蟬身體的樂器構造不完全，不能發聲。但如果是這樣的話，雄蟬又聽不到自己的鳴叫，如何能吸引遠處的雌蟬呢？因此有科學家認為，雄蟬「歌唱」時能召喚到方圓1000多米內的異性，當它們的距離飛近後，雄蟬不斷發出特有的低音量「求愛聲」，與此同時，雌蟬也會低聲回應，才能「戀愛」成功，只不過這種低音是人類無法捕捉的。但蟬們是否真是這樣「喃喃低語」呢？尚不得而知。

最長能在地下「潛伏」17年

「四年黑暗的苦工，一月日光中的享樂，這就是蟬的生活。」法布爾這樣描述蟬的一生。

的確，蟬算得上昆蟲界的傳奇，尤其是美國東部地區出現的「周期蟬」。它們在若蟲時期就在地下幾尺深的地方「潛伏」，靠吮吸樹根汁液為生，十三年或者十七年之後，當地面溫度達到18攝氏度以上，數以億計的蟬就像聽到了集結號一樣，陸續破土而出，爬上樹蛻皮鳴叫，開始求偶繁殖。一個月的繁衍期過後，這些蟬便逐漸死去，而後代會繼續蟄伏於地下，等待下一個輪迴。絕大多數的昆蟲只有一年或更短的生命，大部分蟬生命為3年至9年，而這種蟬的生命長度是13年或者17年，絕對算得上是昆蟲界的異類。

美國康涅狄格農業實驗所昆蟲學家梅爾從1979年開始到2013年，三度研究「十七年蟬」。他介紹，2030年將會再次出現新一波蟬，到時他已經81歲了。難怪有人說，在美國可以用「周期蟬」來為自己的生命計時，它的每一次造訪基本契合了人從青年、壯年到老年的人生軌跡。

現存的「周期蟬」族群分布於美國15個州，每個群「造訪」時間只是內部同步，群之間是相互錯開的。從2012年到2017年，每年都有一種「十七年蟬」出現。2013年夏，北卡羅來納州就遭到過一次「十七年蟬」的造訪，當地居民的房子上和院子里到處是這種黑乎乎的傢伙，人們出門不得不打傘躲避一陣陣的「蟬雨」。科學家稱，他們並不知道到底有多少「潛伏者」，粗略估計大概有上億隻蟬隨時會瞪著鼓鼓的紅眼睛從地下爬上來。雖然聽起來像恐怖電影里演的生物入侵，但它們是無害的，既不傷人又不會破壞其它生物，頂多就是遭到它們吸食的植物會變得比正常狀況略微稀疏單薄，一般不會枯萎死去。

別看「十七年蟬」每次都是「蟬海出行」，其實它們很脆弱，因為飛行速度慢，天敵非常多，數量龐大是它們倖存的關鍵因素，據說雌蟬一次產卵可達上千個。在漫長的地下生活中，幼蟲利用糞便建造防水房間，可以保證自己不被大水沖走。儘管如此，還是有大約98%的蟬在出土孵化前已被毀滅，為土壤提供大量的氮元素。過去「十七年蟬」入侵時，每英畝地面數量可達150萬隻，正因如此，鳥類才不可能全部將其吃光，倖存者得以繼續繁殖。

這些昆蟲為什麼會遵循固定的時間規律？在2012年出版的一期《美國博物學家》雜誌上，美國兩位科學家發表了一篇文章討論「周期蟬」的蟄伏時間，他們調取了1966年至2010年北美所有鳥類的種群統計表，選擇其中15種可以被稱為「周期蟬」天敵的鳥類，製作了一張鳥類隨年份變化的種群數量曲線，發現這個變化和「周期蟬」的生命周期幾乎完全重合。也就是說，「十七年蟬」附近的鳥類種群數量變化正好也是十七年，在蟬出土的當年，鳥類種群數量達到最低點，然後迅速增加，等下一個十七年到來時再度達到最低。可以理解為，蟬17年的地下蟄伏不過是一種躲避天敵保證自身繁衍的應對之策。但為什麼會產生這種現象，兩位科學家尚未有定論，只是提出一種假說，即大量「周期蟬」出土時給周圍土壤組成帶來巨變，從而影響到整個生態系統的構成，最終導致鳥量同時產生了驟降。

日本京都大學的研究人員對7個「周期蟬」種進行了RNA測序，有證據表明，每組「十七年蟬」與其最近的近親「十三年蟬」都發生過雜交。儘管如此，在長達20萬年的時間裡，這些蟬依然維持了各自不同的生命周期，研究人員無法給出精確的遺傳學解釋。未來還將對它們做進一步的全基因組測序，以了解其演化過程中如何維持不同的生命周期。

除了美國，世界其他地方還未發現「周期蟬」的存在。事實上，早在美國大陸有人定居開始，人們對蟬就有過記錄，但直至今天，這種據稱是地球數量最為龐大的昆蟲仍是謎一樣的存在，為什麼它能在地下生活那麼久，是如何精準計算出土時間的，為什麼會選擇這一地區蟄伏……這些疑問都有待科學家來破解。

尚蟬習俗自古有之

雖然多數現代人對蟬並無好感，但在中國文化中它是一個重要的角色。

上世紀八十年代，考古人員發掘了遼寧東溝後窪遺址，屬於新石器時代的22件石雕人像和動物像穿越了約6000年的時光走進現代社會，其中就有一件滑石雕刻蟬形墜，中有穿孔，應是人隨身佩帶的墜飾，這是我國發現得最早的蟬形石雕。考古人員認為，在早期惡劣的生存環境下，這些小雕飾不僅用於審美，更多的可能是寄託了先民的崇拜。

不僅如此，考古人員在多地發現的新石器時代、商周時代墓葬中，蟬形石雕、玉雕不在少數。尤其是商代中期至西周初期的青銅器上，蟬紋形象廣泛用於鼎、爵等祭祀所用容器中，且特徵明顯：大目，近似長三角形的體型，腹有橫狀條紋，有的有足，有的近似於蛹。江西新干大洋洲商墓中，曾出土了一件長約70厘米的條形青銅大刀，兩面近脊處分飾11組首尾相接的蟬紋，十分罕見。琮是上古時代玉制禮器中最重要的一種，出土量不多，一般出自大型祭壇或權貴墓葬。在著名的殷墟婦好墓中，共出土14件玉琮與琮形器，其中一半雕有形象生動的蟬紋。這都說明先民已形成了對蟬的崇信與希冀，而這多與其「死而復生」的寓意有關。

不僅如此，蟬還入詩入畫，是文人墨客筆下的常客。

《詩經》和《楚辭》是我國古代詩歌的兩大源頭，其貌不揚的蟬卻早早地「小露鋒芒」。《詩經·七月》中有「四月秀萎，五月鳴蜩」；《楚辭·招隱士》中也有寫蟬，儘管只是純粹的寫物，並沒有寄託情感或運用修辭效果。而晉人郭璞的《蟬贊》大約是最早頌揚清潔的詠蟬詩之一，「蟲之清潔，可貴唯蟬，潛蛻棄穢，飲露恆鮮」。此後的詩文大多以此為宗，樹立了蟬出污不染、飲露不食的高貴姿態，因而古人對它特別偏愛，蟬也成為許多文人大夫自詡的人格象徵。漢魏後，詠蟬的詩詞增多，像曹植的《蟬賦》以寫蟬來感嘆生世，就是其中的名篇；而到了唐代則達到了頂峰，出現了「詠蟬三絕」，即虞世南的《蟬》、駱賓王的《在獄詠蟬》以及李商隱的《蟬》，托物言志，這裡的蟬已經超越了昆蟲本身，作者為其賦予了人類高尚的靈魂。與「詠德」相比，「詠聲」的作品更是不少，如白居易《答夢得聞蟬見寄》：「人貌非昨日，蟬聲似去年」；賈島的《風蟬》，「風蟬旦夕鳴，伴葉送新聲」，在思想內容上側重惜時光、痛別離、苦遠遊、感身世等幾類，更為豐富多彩。

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