數(shù)學概念：質數(shù)

要說昆蟲富有數(shù)學智慧，你會覺得有趣嗎？如果這種昆蟲是周期蟬，答案肯定是有趣的。周期蟬生活在美國東部的森林里，屬于周期蟬屬，這個屬共包括七個物種。當它們在樹干上鳴叫求偶的時候，你可能聽到過。

蟬與數(shù)學的關聯(lián)在于它們獨特的生命周期。大部分時間里，周期蟬都處于幼蟲階段，生活在地下，以植物的木質部（植物中將水分向上輸送的組織）為食。幾年后，它們破土而出，像蝴蝶一樣，褪去自己的外殼，變成有翅膀的成蟲，準備交配。蟬究竟何時破土而出呢？這取決于物種，這一刻通常是每隔13或17年，這兩個數(shù)字并不尋常：13和17都是質數(shù)，只能被1和它本身除盡，5和11也是質數(shù)（參見第86章）。

蟬的生命周期為什么會蘊含質數(shù)呢？某些科學家推測，蟬基于質數(shù)的生命周期是為了智勝天敵。要了解質數(shù)是如何保護蟬不被其他動物消滅的，可以假設蟬每隔6年破土而出，由于6可以被1，2，3和6除盡，生命周期包含這幾個數(shù)字的動物將與蟬的生活保持同步，這樣一來，每一代初生的蟬更容易遭到攻擊。不過，如果蟬選擇在質數(shù)年份破土而出，蟬的幼蟲在走向成熟的過程中，其他動物的幼蟲恰好也在覓食的概率就小了很多。實際上，周期蟬可能是將質數(shù)當成了它們的自衛(wèi)機制。

竹子

蟬不是唯一會根據(jù)天敵來選擇繁衍周期的生物。日本竹每120年才開一次花，科學家推測，這么長的開花周期是為了等待以竹子的種子為食的嚙齒類動物死絕，同時也能有效控制嚙齒類動物的數(shù)量。不論它們種在哪里，都不重要———它們每120年才開一次花，就像鐘表一樣準時。