2024年，美国多地发布警告，提醒市民采取防御措施，因为几天内将有约300亿只蝉同时破土动工。
如果只是一两只蝉停在附近的树上不停地叫唤，我们会把它们当成夏天的家。 但如果同时出现300亿只蝉
这不会是一场巨大的**会议，而是一场灾难。 这些蝉不是普通的避暑别墅相反，它是一种周期性的蝉，在出土前已经休眠了 17 年。
十七岁的蝉它与蝉的外观相似，体长约3厘米，比一般蝉略大，头部有一对稍大的复眼，中间排列成三只点状的单眼，形成三角形。
身体是黑色的，有两对薄而透明的翅膀，棕色的，大前翅和小后翅，飞行距离不长，看起来像一个小火炬。 它不咬人，但噪音污染严重，集体死亡和坠落也会带来环境污染。
十七岁蝉属昆虫类-半翅目-蝉科-周期性蝉属。 周期蝉是北美洲的蝉属，周期蝉有7种，生命周期为17或13年。
所以其中 3 个是：十七岁的蝉，4种十三岁的蝉。如北美最古老的昆虫之一周期性蝉的漫长休眠周期总是令人惊讶。
他们在若虫它生活在地下，靠从树根吸取汁液为生。 这种冬眠持续多长时间取决于他们是十三岁还是十七岁。
在休眠期结束时，大量的若虫会破土而出，变得像流水一样密集。 这种“水”流到树上，蜕皮成有翅膀的成虫。
蜕皮后，蝉的身体是白色的，翅膀是半透明的，身体还是很柔软的，所以它们继续在树上呆上一晚，等待身体逐渐变硬，翅膀慢慢伸展。
白天，外骨骼完全硬化的蝉开始鸣叫，表达了感受阳光和空气的喜悦。 不同种类的周期性蝉有不同的叫声。
当异性靠近时，雄蝉会变身为另一种独特的叫声，以高超的天赋求爱。 如果雌蝉也看上了这个男高音唱得很好的年轻人，她会很乐意回应。
完成求爱的蝉当场结婚，开始了生娃项目。 交配后，雌性蝉在树枝上挖缝隙，在里面产卵。
若虫破壳而出后，会回到地面，在树根之间挖洞，继续漫长的冬眠过程，直到多年后，它们会再次破土而出，完成下一代的接力。 卵、若虫和成虫的生命周期仍在继续。
虽然周期性蝉的凄厉叫声扰乱了丛林的纯洁，但这些丛林的好邻居并没有因为打扰了人们而抱怨，而是对食物心存感激。
这些螳螂、松鼠、鸟类和其他邻居都喜欢这种芳香的蛋白质。 一些笨拙的蝉往往会掉到地上，不会爬树的等动物也会捡起树下的漏水，以它们为食。
完成交配繁殖任务的蝉会死亡，它们的尸体不仅会作为邻居的食物，还会在土壤中腐烂，成为大地的食物。
在蝉丰收的17年期间，以蝉为食的鸟类数量迅速增加，12年后开始下降，在第17年达到最低点。
这是蝉的一种策略，它为鸟类设计了一个轨道，以便在下一批出现时鸟类的数量大大减少。
周期蝉的数学天赋和生存天赋是大自然的奇迹。 仔细观察就会发现，无论周期性蝉是休眠了13年、17年，还是更短的年限，它们的地下活动周期都是黄金期。
以 17 年为例，除了 1 和它本身，没有可以被它整除的数字。 为什么不能有 16 年，这样除了 1 和 16 之外，还有这样可整除的复合年？
让我们从每年夏天出现的一年生蝉开始，捕食者每年都可以吃新鲜的蝉，由于数量不是突然增加或减少，因此它们的数量与捕食者的数量相对稳定。
如果是两岁，第一年捕食者会吃饱饭，第二年蝉不会出来，爱吃蝉的捕食者就得挨饿了。 这样，它们休眠的时间越长，这些捕食者挨饿的次数就越少。等到它们出土时，天敌自然会减少。
如果休眠期是一个合数，则情况并非如此。以16年为例，16年是有因素的。
如果捕食者的繁殖周期是2年，那么蝉的第16年将大量遇到这些捕食者的第8代。 捕食者繁殖周期为4年，其第4代大型繁殖将对这些16岁的蝉构成巨大威胁。
如果蝉的休眠周期是17年，那么至少需要34年才能满足大量繁殖周期为2年的捕食者的后代。 以 68 年的繁殖周期满足大量捕食者的后代需要 4 年。
简单来说，当这些蝉出土时，它们恰好遇到了捕食者大量繁殖的最短时间，这取决于周期性蝉冬眠时间和捕食者的繁殖周期的最小公倍数。
这时，周期蝉的质数周期就显现出它的优势。 捕食者繁殖起来很复杂，捕食者的绝对数量只是要尽可能避免。
虽然蝉的冬眠周期为17年，但所有的蝉都能同时出现，这有点令人惊讶。 就像人类上学的年龄是十六岁，但并不是所有的人都在同一天上学，因为彼此的成长是有差异的。
周期性蝉的生长也存在差异，也可能在其他时间出现，但由于它们在错误的时间出生，因此出现的群体数量较少，并且**吃掉它们。
这就引出了第二种生存策略，“饱和逃生”。 简单来说，当大量的蝉一起出现时，即使有很多捕食者一直盯着它们，蝉的数量优势是有的，有的被吃掉，有的总能活下来。
而那些没有跟着“饱和逃亡”的蝉，最后的结果是全军覆没。 经过这次筛选，幸存的蝉都同时产卵，同时在地下休眠，同时出土。
周期性蝉多在13、17岁，是大自然的淘汰选择。 那些不适应周期太长或太短的人最终会被淘汰，因此最后的幸存者是十三年和十七年适应环境。
科学家推测，周期性蝉的出现应该是在180万年前。 有许多冰期，这些突如其来的冰期剥夺了夏天的热量。
蝉的生长周期大部分都在土壤中，夏季是它们被积极挖掘的日子。 蝉察觉到不对劲，继续躲在土里，成功逃脱。
因此，延长了蝉的出现周期，缩短了暴露时间，最大程度地避开了寒冷的夏季，种群得到了最多的保存。
研究表明，如果2024年中每50年有一个寒冷的夏天，每7年出土一次蝉，那么存活的机会为7%。 每 11 年出土一次的蝉有 51% 的存活机会。 每 17 年出土一次的蝉有 96% 的存活机会。
因此，休眠期短的蝉大多被冻死，而休眠17年左右，如16-18年的蝉存活率最高。
每组17岁的蝉在出土时有4%的几率遇到寒冷的夏天，而在漫长的冰河时代，有许多17岁的蝉群在这4%的几率中死亡。
十七岁的蝉不是天上的骄傲，也许在它之后还有更长的20年或30年的蝉，但是昆虫的寿命是有极限的，虽然休眠时间越长，越容易熬过灾难期，但是昆虫的寿命是有限的，还没见到太阳就老死了， 这真的很可悲。
环境的考验，寿命不变，这些因素的叠加，使得十七岁的蝉具有生存优势。 13岁的蝉可以与17岁的蝉竞争，因为它们生活在更远的南方，可以吸收更多的太阳热量，而且寒冷的夏天对它们的危害较小。
因此，虽然十三岁蝉的休眠期比十七岁蝉短，但它的生存能力并不弱于十七岁蝉。 大自然是一位了不起的数学家，而这些蝉是生存的顶级大师。