图片来源：John R. Cooley, et al. Scientific Reports

最近，美国的一些地方出现了奇怪的景象：地上落满了没有“屁股”的蝉，这些蝉从腹部以下都呈现出发白的迹象。它们的身上究竟发生了什么？这桩惨案可能还要从17年前开始说起。

撰文丨杨心舟

破土而出

这满地残缺的尸体都来自一种特殊的蝉——北美周期性蝉。根据出现的周期，这种蝉还有着特殊的昵称，比如“13年蝉”或“17年蝉”。言下之意，它们的成虫需要花费13或17年才会从地下爬出来，完成从生到死的生命周期。在此之前，它们的若虫形态都会生活在地下。

在美国，一共有7种周期性蝉（3种“17年蝉”，4种“13年蝉”）。往下细分时，出现在同一片地区，同时从地面爬出的周期性蝉会被归到同一分支，称作Brood。所有的Brood按照罗马数字进行分类，其中Brood X属于最大的一个种群。最近这一批出发前往地面的“17年蝉”，就属于Brood X，这意味着它们在2004年就以若虫形态从树上掉落到了地面，然后在地下以草根或树根为生。



3种“17年蝉” （图片来源：Cherie Sinnen/SA）

尽管它们在地下慢慢成熟，但转变却仿佛在一瞬间发生。这是因为成虫会在同一时段爬出地面，飞上树干。在高峰期最多能达到每英亩（约0.4公顷）140万只，你可以想象一片乌压压的蝉在眼前飞的场景。当蝉爬出地面后，留给它们的时间并不多。成虫会立即飞到树上开始求偶，并找到配偶开始繁殖下一代。

健康的Brood X（图片来源：wikipedia）

有趣的是，Brood蝉是为数不多生活周期与捕猎者/病原体相同的物种。放到当下的场景里，即“17年蝉”开始行动时，它的敌人也开始行动了。一种名为蝉团孢霉菌（Massospora cicadina）的真菌，简直就是与“17年蝉”形影不离。按照长期研究该领域专家Matt Kasson的说法，这种真菌只选择性地感染周期性蝉。Kasson是西弗吉尼亚大学的传染病学家，他一直在丛林里等待这批“17年蝉”破土。

感染的方式有两种，一种是在成虫之间传播，一旦成虫携带了团孢霉菌，它在交配的时候就会将团孢霉菌的分生孢子带给配偶，如此往复，也被称为昆虫界的“性传播”疾病；

还有一些团孢霉菌会进入休眠的孢子形式，落在土壤上，等待感染下一代破土而出的“17年蝉”。如此一来，团孢霉菌也完成了17年一次的繁衍过程。（如果感染了其他种类的周期性蝉，团孢霉菌的历程也会随着它们的生命周期而变。）

不愿停歇地传播

当“17年蝉”爬出地面沾上团孢霉菌时，7-10天内基本是什么都看不出来的。但是经过这一段具有欺骗性的沉寂期，真菌可怕的一面就出现了。感染了团孢霉菌的蝉腹部后半截会开始脱落，并且露出一个白色团块。这就是真菌这些天的杰作，它们占据了蝉“屁股”的位置。此时，只要蝉尝试飞行或者爬行都会将真菌孢子带向更多的地方。

图片来源：John R. Cooley, et al. Scientific Reports

但最重要的传播方式仍然是“性传播”，即使它们被感染之后生殖器已经脱落，但是蝉好像意识不到这个问题，仍然会疯狂地寻找异性进行交配。当然，雄性和雌性的传播方式可能略有不同。

当雄性感染了团孢霉菌并露出小白头之后，它们就已经失去了生殖器。但是雄蝉并不会死亡，仍然会发出特有的求偶声，震动自己的翅膀吸引雌性。这时候，如果哪只雌性被这种求偶声吸引了，就会成为下一个被害者。与感染的雄性交配并不能让雌性的卵受精，但是雌性会收到真菌大礼包，团孢霉菌简直就是昆虫界的梅毒。

如果是雌性被感染了，情况可能更加“刺激”。雌性因为需要存放卵，腹部的结构要稍微比雄性紧实一点，生殖器也能得到部分保留。不过，当雄性来与雌性交配时，雌性生殖器已经经受不住原本正常的交配过程，往往会脱落并被雄性带走。根据Kasson的观察，这些携带了雌性生殖器的雄蝉不仅会感染真菌，并且有一些会像雌性一样扇动翅膀，吸引其他雄性，实现雄雄传染。

图片来源：Matt Kasson

实际上，在感染的早期，一些雄蝉就会吸引雄蝉，并在对方接近或尝试交配时传播真菌。这也是真菌操纵的一种特殊策略，因为让雄性充当传播大军效率要高出许多。健康雌蝉通常在受精后便不会再进行交配，但雄蝉会不停地寻找合适的交配对象，这得以让真菌传播网络成倍地扩大。

隐藏的操控分子

真菌究竟是怎样使得17年蝉变成性传播机器的？《真菌生态学》的一项研究发现，卡西酮可能是操控的关键。卡西酮是一种天然存在的激动剂，属于安非他命类化合物家族，化学成分上与其相似的还有麻黄碱。

过去，研究者已经在阿拉伯茶中发现了卡西酮，非洲东北部的当地人喜欢嚼这种叶片用来取乐，从而产生愉悦的兴奋感。而人工合成的卡西酮是精神药物协定中的第一类药物，此类药物通常认为对健康有严重影响。美国缉毒局已经将卡西酮列为了一级管制品，含有它的阿拉伯茶则被列为非法药物。



阿拉伯茶 图片来源：wikipedia

顺带一提，这种含有卡西酮的毒品还有着一类称呼叫做浴盐。服用了这种毒品的人会出现过度兴奋、焦躁、妄想和幻觉等一系列症状。2012年，佛罗里达州一名女性在服用浴盐之后，出现了精神错乱，开始疯狂撕咬路人的脸部，此事也在当年传为现实版的“丧尸出笼”。

在此前的初步研究中，研究者发现被感染的另一种群Brood VI的真菌团中100%含有卡西酮。并且，他们在调查中发现，卡西酮并不只是植物才能合成，真菌同样可以。当作者尝试在真菌中阻断卡西酮的合成酶，团孢霉菌会失去代谢持续性，并且合成卡西酮的通路也无法正常运作。

研究者推测，团孢霉菌合成的卡西酮足够让蝉保持兴奋的状态，它们不再想进食，不再想休息。它们也不会撕咬其它同伴，唯一想做的事情就是繁殖，不停地繁殖。

当然，验证这一说法最直观的方式可能需要向蝉体内加入卡西酮，再观察它们行为的变化，目前Kasson正在尝试完成这一实验。不过，即使团孢霉菌的控制是如此特别，Brood蝉仍然不会完全屈服。在蝉破土之初，只有5%的蝉会被感染，考虑到Brood蝉分布得很广，大部分地区的蝉还是可以过得很健康的。

当地的一份奇怪提示：在爆发期，大家不要尝试舔带白点的蝉，也不要亲小猫小狗，它们可能刚舔完蝉。