在维吉尼亚所拍到的这些Brood X 蝉,已经覆盖了美国东部很多地区的灌木和树木。
对于蝉的天敌黄蜂来说,数十亿蝉的大量涌现无疑是一次盛宴。一只拇指大小的黄蜂用它的针刺麻痹了一只蝉,将其拖回它的地下洞穴,然后在其中产卵,并封闭了洞穴,几天之后幼虫孵化,以活蝉为食。
宾夕法尼亚州Lafayette大学的生物学家和蝉研究专家卡克-好莱迪分析说,黄蜂的生命周期与Tibicen蝉是一致的,这种蝉每年七八月份出现;但是今年夏天大量涌现的Magicicada种蝉是个特殊。成批成群的Magicicada蝉每13到17年出现一次,一般在五六份破土而出。1987年破土而出的X种,在这个月大规模席卷而来,并且将是有史以来最大规模的一批。
等到七月份黄蜂从地下出来开始猎食Tibicen蝉时,Brood X Magicicada蝉已经消失了,而要再过17年才会在回来。专家说:“除了让其自动消失外没有其他的办法,数十亿蝉的出现根本无法控制,因为食蝉动物的数量不可能繁殖的那么快。”
生物学家们认为,Magicicada蝉的周期性的大批涌现也是一种生存策略:因为它们在数量上大大超过了掠食者,这就保证了后代的存活;并且十几年才出现一次,也使以它们为生的掠食物不可能存在。
虽然食蝉动物的数量不足以控制周期性蝉,但是这并不意味着周期性蝉没有掠食者,或者说对它们的掠食者没有影响。印地安那州大学的生物学家和周期性蝉研究专家基思-克莱说:“各种动物,包括鸟、小型哺乳动物,甚至蛇、蜥蜴和鱼在周期性蝉出土之后都可能饱餐一顿。”
克莱和他的同事正着手一个长期研究,探究Brood X蝉对森林生态系统的影响。有些损害是由于蝉以树根为食和成年雌蝉将卵产在高枝上所造成的直接后果,但是Brood X 蝉对于它们的环境也有一些间接影响。克莱说:“本来以其它食物为生的掠食者在蝉出现后也会转而以蝉为食,这会造成许多影响,包括副面和正面的影响。”
鼹鼠喜吃昆虫,而且能在地下打洞,克莱认为,它是周期性蝉的掠食者,它们的数量现在达到了十七年以来的高峰。克莱说:“人们都在担心草坪,公园和高尔夫球场,他们也意识到了鼹鼠的疯狂生长,因为现在有足够它们吃的食物了。”
克莱的同事最近检查了这些猛吃的鼹鼠,他们发现这些啮齿动物现在只吃蝉蛹,这些蝉蛹在地下呆了十七年,靠吸树根的汁液为生,而现在刚长到小虾大小,却是掠食者的一顿美餐。
在过去的几年克莱一直认为,充裕的成熟蝉蛹为鼹鼠提供了足够多的食物,这也导致了鼹鼠数量在总体上的增加。克莱的研究生将对鼹鼠和蝉蛹之间的关系进行调查,以确定鼹鼠的大量蚕食是否能减少蝉的数量。一个可能性就是,尽管鼹鼠被吸引到了蝉的集中地区,但却并不能削弱蝉的总体数量;或者鼹鼠真的到了某一地区定居下来以蝉为生,而可能导致当地人口的下降。克莱说:“我们担心尽管鼹鼠会吃掉大量的蝉蛹,但却不能显著的减少蝉的数量。”经过研究发现,对鼹鼠的研究也是量化蝉蛹密度的一个途径:哪儿有鼹鼠,哪儿就有充足的蝉蛹。六月过后Brood X 蝉将会消失,只剩下一些很小的蝉蛹留在地下,而无法保证大量鼹鼠的食物供给,这必将导致明年春天鼹鼠数量的锐减。
克莱和他的同事们还在进行相关的研究,他们将着手调查蝉对食昆虫鸟和毛虫之间的生态关系所造成的影响。毛虫以树叶为食,在印度没有蝉出现的年代,鸟主要以毛虫为食,这就有效阻止了毛虫对树木造成的损害。
密苏里州大学的罗伯特-马克尤斯早先所进行的研究显示,罩上网以防止鸟吃毛虫的橡树比没罩网的橡树所受的损害要大的多。克莱和他的同事由此受到启示,他们将分别对蝉的高密度和低密度区的树木罩网以观察结果。这个研究预示,在蝉的高密度区,鸟将会被蝉完全吸引住,而无论罩网与否,毛虫都将在树上自由盛行;而在蝉的低密度区,其结果应该与前研究一致。
克莱和他的同事还对一种名为Massospora cicadina的土壤菌进行研究,当蝉出现时,这种菌会缠上它们并在它们身体里繁殖,并最终杀死这些昆虫。当蝉因此感染而死后,它们的尸体会传播更多的孢子在地面上,而这些孢子会在地面上繁殖以等待蝉的下一次出土,当孢子一代代繁殖数量足够多时,那个地方就不再适合蝉的生存了。
有一种理论是说,树木可能受益于这种菌,因为这是消灭蝉的一种方式,这也部分地解释了为什么蝉更喜欢林边的小树。克莱说:“当树上生满了蝉这样的寄生虫,我们发现蝉就会在它们的能力之内从老树转移到小树。”
克莱和他的同事对印地安那州大学的一棵有200年树龄的老树进行检查,他们想弄清楚在老树的一生中,是否有过更多的蝉出现,因为蝉吸树液,它们会17年一个循环的对树木的年轮生长形成影响。克莱最后说:“从土壤菌的作用来看,我们可以相信蝉在某一地区的数量会得到控制;而从鼹鼠和鸟的情况来看,我们只能看到它们因为蝉而得到了充足的食物,仅此而已。”