发现新蝉种的历程

数十亿只 17 年蝉从佐治亚州到纽约州，再到伊利诺伊州西部，在美国 15 个州大量出现，发出了相当大的噪音——这是北美独有的现象——但地球上成千上万的其他蝉物种也大部分时间都在地下度过，其中许多物种的出现都超出了人类的感知范围。因为大多数蝉物种不会像蝉属中的物种那样同时出现蝉——周期蝉——人们对它们的自然历史知之甚少。出于对细节的异常关注和好奇心，巴拿马史密森尼热带研究所 (STRI) 的昆虫学家安妮特·艾洛 (Annette Aiello) 加入了一群成功饲养蝉的精英团队，这一壮举可能揭示蝉的寄主植物、繁殖时间和它们本性的其他神秘方面——在这种情况下，可能导致鉴定出一个新物种。

据记载，数百只蝉中，只有三只在北美洲、中美洲和南美洲，这种昆虫之前都是从卵孵化到成年。

安妮特·艾洛对自然历史事件的感知水平就像我们大多数人所缺乏的雷达系统。有多少人会把一株室内植物关在笼子里，并制作一份数据表来记录一盆植物中有多少只蝉？安妮特在看到婆婆的舌头或剑草上有一只空蝉壳（外骨骼）后，就这样做了（三叶龙血树) 在巴拿马的 Arraijan。几年后，当 Brian Stucky 以史密森尼短期研究员的身份前往巴拿马研究蝉寄生蜂时，通常研究蝴蝶和飞蛾的 Annette 向他讲述了她的饲养经验，并向他展示了从花盆里出来的 29 只蝉（12 只雄蝉和 17 只雌蝉）。对于大多数蝉，Aiello 能够收集若虫和成虫的外骨骼。

“这篇论文的神奇之处在于，安妮特偶然在前廊上放了一株室内植物，她注意到了植物的外骨骼……然后她建了一个巨大的笼子把整株植物放进去，并获得了所有这些数据，”布莱恩说。“几年后，当我们写这篇论文时，我很惊讶，我需要更多关于她何时重新盆栽植物的信息，当然，她把这些信息记了下来，这真是太不可思议了。”

大多数蝉的生命周期很简单：雌蝉在树枝或其他植物部位产卵，若虫孵化后，它们爬入地下，在生命的下一阶段吸食植物根部的水分和矿物质。一段时间后，成熟的若虫爬出土壤；成虫破土而出；雄蝉鸣叫；雌蝉找到雄蝉；它们交配，然后重新开始这个循环。对于世界上大多数蝉种，我们并不清楚它们在什么植物上产卵或吃什么，它们在地下待多久，是什么决定了它们的寿命，是什么影响了它们从地下出来交配的决定。

安妮特在第一批若虫出现前约 500 天将植物移栽到盆中。由于幼蝉非常脆弱，安妮特和布莱恩认为，幼蝉的卵一定是在植物移栽后产下的，因此完整的生命周期肯定少于 500 天，比美国的周期蝉短得多，后者的生命周期为 13 年和 17 年。与，它们一次性孵化出来，29 只个体孵化出来花了 53 天才完成。

布莱恩·斯塔基 (Brian Stucky) 现在是佛罗里达大学研究计算部门的人工智能推动者/顾问，当他将安妮特饲养的蝉与 STRI、伦敦自然历史博物馆和佛罗里达州节肢动物收藏馆收藏的其他蝉进行比较时，他发现没有其他标本与它们完全匹配，后者收藏了大量来自中美洲的蝉标本。他认为这可能是该属的一个新物种他的女友，但他不能确定，因为关于这个群体的信息还不够。

为了识别该物种，需要彻底审查他的女友物种、其独特歌曲和相关物种歌曲的录音，以及有关自然宿主的更多信息有必要对该属中各个物种在其分布范围内的情况进行研究。

“目前对热带地区蝉生命周期的研究非常有限，主要集中在咖啡害虫蝉身上，”布莱恩解释道。“研究这些可能需要十年左右才能发育的生物，无法快速获得结果或发表论文，所以这种工作根本做不成。至少从我们目前衡量科学生产力的角度来看，这种工作回报很低。”

但 STRI 的工作人员 Annette 多年来一直致力于从毛毛虫培育蝴蝶和飞蛾，这是一项更直接但绝非易事的任务。要培育毛毛虫，她必须弄清楚它们吃什么叶子，并等到毛毛虫化成蛹，成年蝴蝶从蛹中孵化出来。

“当我开始饲养鳞翅目昆虫时，我只是想发现哪些蝴蝶和飞蛾来自哪些毛毛虫，”安妮特说。“其他人也这样做过。丹·詹森和温妮·霍尔瓦克斯在哥斯达黎加饲养了大量毛毛虫。”

1976 年，安妮特第一次来到巴拿马，花了很多时间饲养一种最常见的蝴蝶——Anartia fatima。它的寄主植物是一种最常见的杂草，蓝花（爵床科）俗称 Blechum。

安妮特养过的最难养的昆虫是圣甲虫。同事比尔·埃伯哈德给她带来了一个鸟巢，里面有两只圣甲虫幼虫。“我把它挂在温室里通风的地方，旁边有喷雾器，这样它们就能同时获得通风和湿度。其中一只结了茧，然后另一只也结了茧。我把茧放在实验室的纱笼里，直到两只圣甲虫破茧而出，我才能将幼虫和成虫的特征联系起来。最后，我把成虫送到荷兰的一位专家那里，他确认了它们的身份。”

一个名为 cicadamania.com 的网站对养蝉有这样的说法：“如果你决定养蝉，请考虑以下几点：1）预计 95% 的蝉会死亡，2）照顾蝉卵至关重要，3）使用4）使用生命周期短的物种，5）使用透明的花盆，这样你就能看到蝉的发育过程。”

昆虫学家 Annette 拥有一份永久的研究职位，而 Brian 则支持他对在帮助生物学家利用人工智能进行生物多样性研究的同时，将继续更多地了解这一神秘的昆虫群体。

“奇妙的是就是你能看到别人从未见过的东西，”艾洛说。“我只是在寻找一些看起来不合时宜的东西。”安妮特和布莱恩等研究人员收集的自然历史信息可能看起来微不足道，但当人们需要识别农作物害虫，或者只是需要识别花园中一只异常美丽的昆虫时，他们就会向这些专家求助。