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17年的生命相约，矢志不渝
还记得毕业时的相约吗？那时我们风华正茂，踌躇满志，相约10年后在学校门口聚会。10年的奋斗磨去了相约的激情，同学聚会的日子到了，或者拖家带口，或者工作忙碌，或者忘记了，没有去赴约。于是当时30位同窗的相约，如今只是10位同学的小聚。
然而有一种昆虫，它们的约会令所有人为之感叹、钦佩和困惑，它们在刚出生的时候就纷纷相约17年后地面相见，经历17年的时光磨砺，它们克服千难万险，准时到地面赴约。赴约的途中，它们有的钻不动坚硬的地面“累”死了，有的遇到水流淹死了，有的刚钻出地面就被鸟儿吃掉，被车辆碾死了……但它们不顾一切，为的就是那17年前的相约！感人至深！
这种昆虫就是蝉，俗称知了。它们生活在我国华北、华中地区一带，自古以来，人们对它们都很熟悉，古人有“垂緌饮清露，流响出疏桐。居高声自远，非是藉秋风。”的名句，在火热夏天里，儿童们同样喜爱这些可爱的昆虫。它们趴在树上，发出“知了”、“知了”的声音，为我们增添了诸多的田园情趣。然而没有谁听说蝉还有这样一个守时赴约的美德啊。
原来蝉的幼虫生活在土中，以刺吸植物根部汁液为生。蝉的幼虫在土中生活多年，将要羽化时，于黄昏及夜间钻出土表，爬到树上，然后抓紧树皮，蜕皮羽化成为蝉。
蝉有不同的种类，有的是3年出土一次，有的是5年出土一次，有的是13年出土一次，最长的则是上述那种17年出土一次的蝉，被称为“17年蝉”。
神奇的是，生活在美国东海岸的17年蝉始终能够守时赴约。2013年5月，美国华盛顿等地就迎来了17年一次的蝉盛会。几天的时间里数十亿只蝉爬出地面，树上密密麻麻趴满了蝉，每片树叶上都有一两只，地上则散落了一层蝉蜕，踩上去就像踩在厚实的树叶上一样。它们尽情欢唱，交友嬉闹。要知道这场盛会过去，下一届要等到2030年呢！
求生的本能促使了生命相约
20世纪初，就已经有很多科学家被17年蝉守时赴约的精神感动了，探究它们为什么如此矢志不渝。经研究，他们认为，蝉之所以这么做，要追溯到它们的求生本能。
我们知道，食物稀少的贫困地区，任何食物都是美味，但是在食物丰盛的地区，人们连馒头都不想吃。17年蝉深晓此理，以迅雷不及掩耳之势，大规模同时现身，让捕食者眼里的美味不再是美味，捕食者的数量毕竟很有限，它们同时现身的数量越多，对每只蝉来说，被捕食的几率就越小。
可是这些蝉为什么不约个吉祥的日子，例如16年后地面相见呢？它们选择的却是3年、5年、7年……17年，这些数竟然都是素数（除了被1或自身整除外，不能被其他自然数整除的自然数），蝉也懂得和偏爱素数吗？
原来素数有个异常优越的性质——不会被别的数整除（1或自身除外）。这样，蝉不同种群之间相遇的机会少，能够尽量保持种群的单纯，例如13年蝉与17年蝉每211年才会相遇一次。更重要的是，如果捕食者有生命周期的话，无论捕食者的生命周期是多少，它们与17年蝉相遇的机会也减少到最少，因为需要等待17倍生命周期的时间后，才能与蝉相遇。
由此看来，是求生的本能让这些小东西躲在地下，数着日子生活，到足足17年后，才相约一起现身地面，结婚生子。这是20世纪初，科学家们研究得出的结论。如果蝉不按这种周期活动的话，蝉的天敌就会让蝉的种群遭受毁灭性的打击！
携手相约，控制天敌
可是，数亿只蝉的幼虫又是如何做到正好17年后同时出土的？它们生活在地下，各自封闭在自己洞穴中，无法互通信息，难以感知地上的气温，它们如何相约17年后同时出土？基因的调控能做到吗？这在生物界还是个谜。2012年，一些科学家重新拾起这个问题，想看看蝉的天敌——鸟类是如何影响蝉的周期时，却发现了新大陆！
美国农业部林业局的几位科学家分析了1966年到2010年的捕蝉鸟类的种群数据，包括黄嘴杜鹃、红头啄木鸟以及麻雀等，结果显示，这些鸟类的数量在蝉集体出现的那一年达到自己种群的最低值。当蝉出现后的12年里，鸟类的数量开始下降，在第13年时，鸟类数量到达低谷，之后又有个上升和下降，在第17年时降到数量的最低点——这一年也是蝉再次出现的年份。
好像是不同种类的蝉通过自己的生命周期在共同控制捕食它们的鸟类的数量，让捕食者在它们的下一个现身周期时数量处于最低值，可是这些蝉又是如何在确切的13年或17年的周期中控制鸟类的数量的？科学家无法给出答案。
这些数据让蝉的生命相约更加神秘，科学家没有想到小小的蝉竟会如此神奇，如此让人费脑筋。
还记得毕业时的相约吗？那时我们风华正茂，踌躇满志，相约10年后在学校门口聚会。10年的奋斗磨去了相约的激情，同学聚会的日子到了，或者拖家带口，或者工作忙碌，或者忘记了，没有去赴约。于是当时30位同窗的相约，如今只是10位同学的小聚。
然而有一种昆虫，它们的约会令所有人为之感叹、钦佩和困惑，它们在刚出生的时候就纷纷相约17年后地面相见，经历17年的时光磨砺，它们克服千难万险，准时到地面赴约。赴约的途中，它们有的钻不动坚硬的地面“累”死了，有的遇到水流淹死了，有的刚钻出地面就被鸟儿吃掉，被车辆碾死了……但它们不顾一切，为的就是那17年前的相约！感人至深！
这种昆虫就是蝉，俗称知了。它们生活在我国华北、华中地区一带，自古以来，人们对它们都很熟悉，古人有“垂緌饮清露，流响出疏桐。居高声自远，非是藉秋风。”的名句，在火热夏天里，儿童们同样喜爱这些可爱的昆虫。它们趴在树上，发出“知了”、“知了”的声音，为我们增添了诸多的田园情趣。然而没有谁听说蝉还有这样一个守时赴约的美德啊。
原来蝉的幼虫生活在土中，以刺吸植物根部汁液为生。蝉的幼虫在土中生活多年，将要羽化时，于黄昏及夜间钻出土表，爬到树上，然后抓紧树皮，蜕皮羽化成为蝉。
蝉有不同的种类，有的是3年出土一次，有的是5年出土一次，有的是13年出土一次，最长的则是上述那种17年出土一次的蝉，被称为“17年蝉”。
神奇的是，生活在美国东海岸的17年蝉始终能够守时赴约。2013年5月，美国华盛顿等地就迎来了17年一次的蝉盛会。几天的时间里数十亿只蝉爬出地面，树上密密麻麻趴满了蝉，每片树叶上都有一两只，地上则散落了一层蝉蜕，踩上去就像踩在厚实的树叶上一样。它们尽情欢唱，交友嬉闹。要知道这场盛会过去，下一届要等到2030年呢！
求生的本能促使了生命相约
20世纪初，就已经有很多科学家被17年蝉守时赴约的精神感动了，探究它们为什么如此矢志不渝。经研究，他们认为，蝉之所以这么做，要追溯到它们的求生本能。
我们知道，食物稀少的贫困地区，任何食物都是美味，但是在食物丰盛的地区，人们连馒头都不想吃。17年蝉深晓此理，以迅雷不及掩耳之势，大规模同时现身，让捕食者眼里的美味不再是美味，捕食者的数量毕竟很有限，它们同时现身的数量越多，对每只蝉来说，被捕食的几率就越小。
可是这些蝉为什么不约个吉祥的日子，例如16年后地面相见呢？它们选择的却是3年、5年、7年……17年，这些数竟然都是素数（除了被1或自身整除外，不能被其他自然数整除的自然数），蝉也懂得和偏爱素数吗？
原来素数有个异常优越的性质——不会被别的数整除（1或自身除外）。这样，蝉不同种群之间相遇的机会少，能够尽量保持种群的单纯，例如13年蝉与17年蝉每211年才会相遇一次。更重要的是，如果捕食者有生命周期的话，无论捕食者的生命周期是多少，它们与17年蝉相遇的机会也减少到最少，因为需要等待17倍生命周期的时间后，才能与蝉相遇。
由此看来，是求生的本能让这些小东西躲在地下，数着日子生活，到足足17年后，才相约一起现身地面，结婚生子。这是20世纪初，科学家们研究得出的结论。如果蝉不按这种周期活动的话，蝉的天敌就会让蝉的种群遭受毁灭性的打击！
携手相约，控制天敌
可是，数亿只蝉的幼虫又是如何做到正好17年后同时出土的？它们生活在地下，各自封闭在自己洞穴中，无法互通信息，难以感知地上的气温，它们如何相约17年后同时出土？基因的调控能做到吗？这在生物界还是个谜。2012年，一些科学家重新拾起这个问题，想看看蝉的天敌——鸟类是如何影响蝉的周期时，却发现了新大陆！
美国农业部林业局的几位科学家分析了1966年到2010年的捕蝉鸟类的种群数据，包括黄嘴杜鹃、红头啄木鸟以及麻雀等，结果显示，这些鸟类的数量在蝉集体出现的那一年达到自己种群的最低值。当蝉出现后的12年里，鸟类的数量开始下降，在第13年时，鸟类数量到达低谷，之后又有个上升和下降，在第17年时降到数量的最低点——这一年也是蝉再次出现的年份。
好像是不同种类的蝉通过自己的生命周期在共同控制捕食它们的鸟类的数量，让捕食者在它们的下一个现身周期时数量处于最低值，可是这些蝉又是如何在确切的13年或17年的周期中控制鸟类的数量的？科学家无法给出答案。
这些数据让蝉的生命相约更加神秘，科学家没有想到小小的蝉竟会如此神奇，如此让人费脑筋。