你来到了一座城市，却发现一个人也没见到。一番寻找之下，你才发现全城人都不约而同地躲进了地下。那里没有成年人，甚至不存在任何年龄差异，全城都是年龄都一样的青少年。这些年轻人饥饿不已，在土壤里钻来钻去，吸食着植物根部的养分，一吸就是十多年。这个场景可能会有一种阴森恐怖的电影氛围。但这就是北美很多地方发生的故事，只不过故事里的主角不是“人”，而是周期蝉（Magicicada）。
吸食地下植物汁液的生活结束后，每只蝉都第一次对性产生了兴趣。这些幼虫不断向上钻，来到阳光下，蜕变成了成虫形态。突然间，地面上变得疯狂而拥挤，成虫大声“调情”，充分利用一生中仅有的1%的时间进行交配。这种周期蝉的大规模交配狂潮正在美国上演。2024年的这场表演尤为精彩。今年春天，覆盖了最大地理范围的群体正同步从土壤中钻出。它们被称为19号群，也叫大南方群，大致从佐治亚州延伸到伊利诺伊州。
此外，中西部还会出现第二个群，也就是13号群或者北伊利诺伊群。这意味着，北美所有7个已命名的蝉都会参与今年的盛会。今年春天在北美引起轰动的7种蝉属于蝉科。这一科包含大约3000个物种。在所有蝉科物种中，目前已知的只有9种蝉过着一种非常罕见的“超同步”生活，也就是以一种所谓的周期性生活方式群居。在一片特定的土地上，所有周期蝉都会一起经历它们的生命阶段。其中7个物种生活在北美洲，被命名为周期蝉属。
有三个物种的蝉的生命周期是17年（十七年蝉），四个物种的周期是13年（十三年蝉）。但如果蝉出现的时机过早或者过晚，都意味着被鸟类或其他捕食者吃掉的风险大得多。在地面上，周期蝉会经历一个吵闹而疯狂的交配季节。之后，雌性会在树枝小缝中产卵。接着所有父母完成了使命后就会死去。孵化数周后，白色的若虫就会像雪花一样落到地上，钻进土壤里，在那里吸食树根的汁液作为营养。
它们就这样在地下生存很长一段时间——13或17年。等年份一到，一旦土壤升温到18摄氏度，蝉就会破土而出。长期困扰科学家的问题是，蝉是如何知道这种周期的？而它们的生存周期为什么是13或者17年？一些科学家认为，这些蝉会从它们吸吮的植物根部获得季节更替的线索。但这显然不是问题的全部。有研究人员怀疑，这些蝉的遗传信息给它们的内部时钟“上了发条”。今年，一些研究团队也将趁着蝉出土的时间进行更详细的研究。
而13和17都是素数，这可能会带来某些生存优势，比如让捕食者更难预测，或者降低和捕食者生命周期重叠的概率。虽然素数的诀窍似乎可以帮助蝉躲避捕食者，但却骗不过一种真菌。一种被称为蝉团孢霉（Massospora cicadina）的真菌会在十三年蝉和十七年蝉爬出地面时感染它们。真菌会侵蚀蝉的腹部，用孢子塞取代蝉的组织。
孢子释放的化学物质会把感染的蝉变成“僵尸”，不断驱使它们疯狂交配，再将孢子传给其他蝉。有趣的是，这种真菌的孢子在土壤中的休眠期能与蝉的素数周期匹配，会在蝉出现的年份被激活。这种真菌又是如何做到这一点的？它们是真的进化出了追踪13年和17年周期的方法来跟上蝉的步伐，还是说，它们能追踪到蝉在出土时释放的化学线索从而被激活？这也是今年一些科学家希望研究的重点之一。