完成交配后，雌蝉会将尖尖的产卵管插入树中，一次性产下上千颗卵；接着，成年蝉会在数周内走向生命的终结，而幼虫则会在孵出后离开树木，钻入泥土中，靠吮吸植物根部的汁液维生，捱过生命的绝大部分时间，然后在某一个夏天钻出地面，在树上脱壳蜕皮，长出翅膀，然后寻找配偶，交配、产卵，从而完成生命的轮回……
　　这是所有蝉类的宿命，一生中要在黑暗中經过漫长的蛰伏和发育，最终才能迎来短短数十日热闹喧哗的绽放。但不同的蝉类在蛰伏时间上也有区别，有的需要蛰伏3～4年，有的只需要蛰伏数月，而最长的一种，则需要17年。

北美独有的周期蝉环境和天敌抉择论

　　在前文中我们提到，世界上已确定的蝉类共有2000余种，这主要是根据蝉的外观、形态以及生活范围等地来划分的；与此同时，还有一种蝉类的划分方式，那就是出现时间。 　　所谓的出现时间，就是指蝉类在地下的蛰伏时间不同（从数月到数年不等），那么破土而出的时间也将有所区别。例如，分布在我国的蝉类，其成熟时间多为4年份，那么在2021年夏天，我们看到的蝉就是2017年产下的蝉卵孵化的成虫。以此类推，2022年出现的蝉，是孵化于2018年；2023年出现的蝉，是孵化于2019年……相当于每年都有。这种逻辑很好理解，它背后就是一个简单的时间递补关系，甚至有点像我们人类社会中“轮班次”的意思。
　　这就是大多数蝉类的出现规律。但在北美，却生活着一类截然不同的蝉种群体，因为其出现的规律具有“精准而严苛”的周期性，所以人类特意为其划分了一个大类：蝉科周期蝉属，简称“周期蝉”。
　　周期蝉共有7种，其中有3种为“17年蝉”，4种为“13年蝉”，它们几乎只生活在北美的中、东部地区，其中17年蝉主要分布在美国的中东部、加拿大的东南部，13年蝉则主要分布在美国的东南部地区。之所以被称为“周期蝉”，是因为它们并不像前面所讲的大多类蝉一样，每个夏天都能见到——相反，它们的出现逻辑，其实遵循着一种严密的数学上的周期性，即13年或者17年为一个轮回。也就是说，如果周期蝉在某一年的夏天大规模地集中出现，那么接下来，这类蝉将销声匿迹，直到13年或者17年后才能再次见到它们的身影。
　　这种北美特有的周期蝉现象，引起了很多专家和学者的兴趣，在进行了一系列考察和研究后，虽然至今仍没有得出完善的理论，但仍从两个方面找到了原因。
　　第一是气候环境论。这种观点认为，周期蝉的机制与第四纪冰河时期有关，该冰河时期起始于距今200万～300万年前，结束于1万～2万年前。在冰河期间，许多物种由于无法适应气候的变化而被淘汰，根据考察研究，北美周期蝉的祖先为了躲避寒冷，而长时间蛰伏在地下，以便尽可能地减少来到地面被冻死的几率。
　　可以想象的是，关于蛰伏的时间选择，肯定也是经历了自然的筛选和淘汰——譬如，蛰伏时间太短的蝉群有可能被冻死，蛰伏的时间太长，也有可能在地下得不到足够的食物被饿死。总之，周期蝉的发展确实有自然因素的影响，但同时也是它们主动适应气候变化的结果。由此，作为幸运的存活者，它们就将这种“生物计时”传承给后代，并保持至今。
　　但与此同时，新的问题也出现了，为什么是“13年”或者“17年”？这就引出了第二个观点：躲避天敌论。该观点的根本立足点在于，蝉作为自然食物链中的底端，是许多天敌口中的绝佳美味（尤其是鸟类），每逢蝉的大规模出土，都是这些天敌们大快朵颐的时间。更糟糕的是，天敌一旦拥有稳定的食物来源，就能够更大规模地繁衍，长此以往，直接威胁到蝉的生存。

　　面對这样的情况，周期蝉巧妙地选择了“13年”和“17年”这两个周期。从数学角度来说，13和17这两个数字都属于质数，即在自然数中，除了1和它们本身，都无法被其他自然数整除——也就是说，除非蝉每年都繁殖和出土一代，或者天敌们也正好拥有13年或者17年的繁殖周期，否则就不会大规模地撞上。在以蝉为食的主要生物中，蜥蜴、鸟类的繁殖周期一般在2年左右，在理论上，需要每26年或34年才会遇到繁殖期重叠；而捱过多年“饥饿”后，这些天敌因为缺乏食物，种群数量都早已下降，面对大量出现的周期蝉，纵然敞开肚子吃，也无法对其数量造成太大影响。
　　至于为何不选择更小、或者更大的质数，例如3、5、7、9、13、23、29、31……原因也很简单，除了气候环境论可以解释之外，还因为数字和年份越小，则越容易与天敌的繁殖期遇上，而反之越大，则可能逼近了蝉的理论寿命极限——毕竟，昆虫的寿命可都不长。得到这样的研究结果后，许多专家都纷纷惊呼：这种蝉居然懂数学！更令人惊叹的是，作为食物链的底端，周期蝉却可以通过群体行为，达到控制天敌数量的结果，并最终形成一种动态的物种间平衡——或许这也是大自然和生物界的神奇之处。

席卷美国！17年后，再度破土而出

　　在北美地区，人们对蝉的恐惧由来已久。数百年前，第一批来到北美的欧洲殖民者就惊恐地发现，每隔一定年份，就会出现大量的蝉，数量之多令人毛骨悚然。1634年的暮春，马萨诸塞州留下了关于周期蝉最早的记录：在朝圣者的亲眼目睹下，数以百万只（可能更多）长着红色眼睛的昆虫从土地里钻出，它们密密麻麻地往树上爬，还可以借助翅膀飞行……清教徒移民们对这种昆虫一无所知，于是把它们比作《旧约》里的虫群，并将之称为“蝗虫”。
　　此后，人们开始持续观察周期蝉。1715年，一位费城的牧师写下了关于“该昆虫”的记录；1737年，美国植物学之父约翰·巴特拉姆也开始详细描述“这一昆虫”；1749年，瑞典的植物学家佩厄·卡尔姆前往新泽西州和宾夕法尼亚州，在碰巧遇到了爆发的周期蝉后，他在1756年的瑞典学术期刊中写道“这些昆虫每17年出现一次”。

　　由此可见，虽然人们从18世纪起就已经察觉到了周期蝉准确的爆发时间，但还是没有意识到，“这种昆虫”其实就是一种蝉。甚至直到1970年，又逢17年蝉出土，伟大的摇滚歌手鲍勃·迪伦还专门写了一首《蝗虫之日》，歌词是这样的：蝗虫唱着美妙的旋律，是的，蝗虫在歌唱，它们在为我歌唱。
　　当然，随着科技和信息日益发达，“周期蝉”的概念早已深入人心。而在今年，17年周期蝉又出现了，并且规模极为庞大，它们是2004年蝉群产下的那一代，被正式命名为“BroodX（布鲁德十代蝉）”。从5月下旬起，在美国东部的马里兰、新泽西、宾夕法尼亚等州，已经有长着红色眼睛的BroodX蝉开始破土而出。科学家表示，可能是由于气候的变化，导致今年的17年蝉出现得较早，至少与1902年相比，几乎提前了两周。
　　但“BroodX”们可不会管这些。在黑暗的地下足足待了17年之后，终于能够爬上地面享受阳光和空气，成千上万只雄蝉爬上枝头，开始不顾一切地肆意躁鸣着，吸引雌蝉前来交配。随着蝉群的躁动，越来越多的蝉开始从地面涌出，密密麻麻地占领了所能及的每一寸空間：地面、草丛、围栏、树干、甚至路灯。放眼望去，到处都能看见蝉堆拥挤的画面，还有一部分则是在空中不停地飞舞着，令人头皮发麻。甚至有人表示，随便找个地方挖一铁锹，都能挖出几百只褪下的虫蛹！
　　目前，17年蝉大军已经席卷了美国中、东部超过18个州，数量总计超过300亿只！在占领了普通民众的生活空间后，有些蝉甚至开始“越过警戒线”，入侵了国会山和白宫。最近，一位CNN记者在国会现场进行直播时，就有一只蝉直接飞到了他的身上，这位记者吓得哇哇大叫，立马将其一把抓住丢在地上。而供职于白宫的值班记者和摄影师们，则每天都要经过“尸横遍野”的上班路——全是蝉的尸体，并纷纷拍下照片发在社交媒体上。
　　值得一提的是，蝉除了鸣叫、留下蝉蜕和尸体等烦人之处，还有一点也会让人觉得“恶心”。当烈日炎炎，晴空万里，你走在树下却突然感觉头顶被淋了一股股清凉，再看地下还有一滩水渍——这不是有人泼水，而是蝉在“毫无公德、满天小便”，而你恰巧成了这个幸运儿。
　　鉴于越来越多的蝉给人们生活带来的种种不便，美国的社交媒体上现在已经吵翻了天。有网友愤怒地列出了蝉的各大罪状，并引发了人们的一致谴责。例如居住在马里兰州的亚历山德·罗德斯就表示，早在2004年时，当时9岁的她就被周期蝉爆发吓得不轻，而如今她还是一如既往地讨厌这些带翅膀的大虫子：“它们很丑，很吓人，总之它们……看上去就很恶心。”
　　但在震耳欲聋的蝉鸣声中，还是有一部分学者和昆虫爱好者挺身而出，耐心地向人们解释着蝉的种种好处：蝉不叮人，不咬人，更不会对人体产生任何实质性的伤害；其次，蝉的出现说明当地自然很健康，可以正常运转；另外，遍地蝉壳虽然恐怖又恶心，但能给土壤增加大量的营养；与此同时，蝉还可以喂饱许多生物，最终会带来有益的生态影响。
　　大多美国人也确实意识到，虽然他们都像罗德斯一样，被铺天盖地的蝉惊吓到，但自然界的各种食肉生物，却在大快朵颐地享受着17年一度的“蝉宴”：“都快高兴疯了！根本吃不完！”就连人们带爱犬出行，都要给它戴上面罩和护具——为的就是防止贪吃，走不动路。与此同时，也确实有人开始尝试开发关于蝉的菜谱，例如蝉三明治、蝉饼干、蝉巧克力、蝉味增汤、烤蝉串……
　　这或许是人与自然的又一次和解。无论你对蝉持什么样的态度，都请想象一下，它们在地底生活了17年才重见天日，然后欢腾数十天后便会死去，你还会厌恶它们吗？