当 2004 年夏天，它们来到俄亥俄州辛辛那提、华盛顿特区以及全国其他地区时，这些红眼睛入侵者的干瘪外壳像秋天的落叶一样覆盖着炙热的人行道。它们爬进教室和汽车，宠物主人不得不把猫狗拉开，以免它们狼吞虎咽地吃光铺满每一处表面的美味多汁的食物。外壳在脚下发出嘎吱嘎吱的声音，而活着的同类则在持续的、喧闹的 刺耳的噪音 中歌唱，这种噪音足以盖过思绪和担忧。17 年后，X 龄的蝉又回来了。
然后，仅仅几周后，它们就消失了。它们在树上产卵，让它们的幼虫能够接触到能维持它们未来 17 年的树根——直到 2021 年，届时它们将再次以压倒性的数量出现。
但有些蝉就是等不及要加入派对。今年，有 报道称，在华盛顿特区、辛辛那提、马里兰州、弗吉尼亚州、印第安纳州和肯塔基州都有蝉出现——这些都是 2004 年蝉爆发的地区。
这些蝉是什么？
在我们深入探讨研究人员为何认为蝉会提前回归之前，了解一下这些生物会很有帮助。回归的蝉是周期蝉。
有趣的事实：有 七种 周期蝉，它们的寿命为 17 年（3 种）或 13 年（4 种），分布在美国东部。
现在，虽然在晚宴上通过识别掉进酒杯里的蝉的种类来给朋友留下深刻印象（它们真的无处不在）会很酷，但说到蝉的出现，了解它们的种类不如了解它们出现的时间和地点重要。
在任何一个容易出现蝉的地区，你可能会发现所有三种 17 年周期蝉，或者几种 13 年周期蝉，或者其他任何蝉类组合。重要的是要知道当地的蝉处于哪个周期，以及它们上次出现在该地区的年份。
研究人员将（有时是多物种的）蝉群分为 群，并将其绘制到全国地图上。对于 17 年周期的蝉来说，这意味着第 I 群上次出现是在 2012 年，第 II 群是在 2013 年，第 IV 群是在 2014 年，以此类推，直到第 X 群计划在 2021 年回归。之后会有点奇怪。第 XI 群已经灭绝，第 XIII 群和第 XIV 群实际上比第 I 群的出现时间更早（分别出现在 2007 年和 2008 年），而第 XII、XV、XVI 和 XVII 群从未存在过。
别担心。这不会考。
今年我们都预计会看到的蝉群是第 VI 群，它们上次出现在 2000 年，原定将在北卡罗来纳州和南卡罗来纳州西部以及佐治亚州北部出现。这些第 VI 群的蝉正在出来，但俄亥俄州和华盛顿特区周边地区也有蝉出现，而这些地区更明确地属于第 X 群的势力范围。
为什么它们会这么早就出来？
这些早到的蝉被称为“迟到者”（stragglers），专家估计它们在任何给定区域可能只占第 X 群的 5% 到 10%。所以别担心，2021 年仍然会有足够多的第 X 群蝉来加入这场派对。
在它们的群出现年，数以亿计的蝉在地面上短暂的几周内蜂拥而至。它们通常以足够大的数量出现，能够 完全压倒它们的捕食者，因此即使在鸟类、狗、猫、爬行动物、两栖动物和 黄蜂 吃饱之后，仍然有大量的蝉能够产卵并重新开始整个过程。
迟到者通常在很少的数量下提前或延迟出现，并且经常很快被饥饿的捕食者吞没。通常，迟到者会比它们的同伴早四年或晚四年出现。但这些昆虫首先是如何计算 17 年的呢？
“它们肯定有什么内在的分子钟，”康涅狄格大学的生物学家兼蝉专家 Chris Simon 说。这个时钟是什么以及它是如何工作的，对研究人员来说仍然是个谜。蝉一生的大部分时间都在地下度过，经过四个发育阶段或龄期，然后羽化为成虫。
“我们认为它们以四为单位计数，不包括第一个龄期，”Simon 说。“其余的龄期平均长度约为四年。但如果它们在 13 年后准备出来，它们就会出来。”
在地下期间，蝉以树根为食，并且可能能够通过树木生物学上的变化来感知季节的变化。
然后，在它们准备出现的年份，它们会等到土壤温度达到华氏 64 度以上，然后它们会在几天之内全部出来。
这种情况有多普遍？
自研究人员开始记录蝉的出现以来，已经有多起关于迟到者出现在奇怪地方和奇怪时间的报告。有时，条件足够可预测，以至于昆虫学家能够准确地知道一个群的迟到者何时会出现。
2000 年在辛辛那提发生的情况就是如此。俄亥俄州圣约瑟夫大学的昆虫学家 Gene Kritsky 在 20 世纪 90 年代大部分时间里监测了第 X 群，从树根挖出蝉的幼虫并监测它们的进展。他注意到其中一些已经足够大，可以出来，并预测在 2000 年，辛辛那提地区将出现一些提前四年出现的迟到者。
“2000 年独特之处在于，在几个地区，它们出现的数量足够多（几千只），能够压倒捕食者。它们歌唱，它们交配，它们产卵，”Kritsky 说。
Kritsky 说，今年早些时候的出现可能包括一些早期蝉的后代，以及一些 2004 年孵化且仅仅是过于早熟而无法等到 2021 年的蝉。
这种情况会继续发生吗？
蝉在我们上次冰河时代之前就一直存在了，它们的群模式也反映了这一点。随着冰川退缩，森林向北和向西移动，将蝉也带了过去。这些蝉在刚刚解冻的景观中建立了它们自己的群周期，比它们的祖先范围晚几年，但仍然保持着相同的 13 年或 17 年生命周期。该物种如何分裂成不同群的进化机制仍然是研究人员正在研究的问题。
蝉以其长长的生命周期，与景观中树木的状况密切相关，并似乎依赖环境线索来判断何时出现以及生长速度有多快。
这可能在今年早些时候的蝉出现中起到了作用。
“无法确定（气候变化是否在起作用），但过去一二十年气候变暖的事实意味着它们经历了更长的生长季节，”Simon 说。“我们认为更长的生长季节使它们能够更快地长大。”
我该如何帮忙？
是的，这些是巨大的红眼睛虫子，但没什么好害怕的。蝉不会咬人或蜇人，它们很快就会消失。
如果您确实住在有蝉的地区，您可以通过报告您的观察结果来帮助全国各地的蝉研究人员。
“我们需要公众的帮助，”Simon 说。“他们记得它们是在 2000 年还是 2004 年出现的？他们是否听到它们合唱？”
Kritsky 已经接到来自辛辛那提各地人们关于蝉的观察报告的电话和电子邮件。他让人们用手机上的位置服务拍下照片并发送过来，以便他可以使用照片中的元数据来查看蝉的确切经纬度和发现时间。聆听蝉的歌声也很重要。如果它是持续的合唱而不是独自的歌唱，这能让研究人员更多地了解蝉的数量和繁殖机会。
如果您看到一只蝉并想报告，可以在 Magicicada 网站上找到一个非常易于使用的在线 表格，人们可以在其中记录他们的位置、他们看到的是哪种蝉，以及蝉是否在唱歌。
