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17年ゼミ (素数ゼミ)
■17年ゼミ■
■17-year cicada(s)■

~ 17年に一度しか姿を現さないセミ ~


(17年ゼミのライフサイクルをまとめた動画
英語ですが、とても分かりやすいです
※ 画像をクリックするとYouTubeに飛びます)

~ セミは長寿 ~

夏の風物詩、セミをみてみましょう。

昆虫にあまり興味のない人には、セミはとても短命、儚 (はかな) い生物と思われがちですが、セミほど長生きする昆虫はそういません。

確かに、成虫でいる期間は3週間~1ヶ月ぐらいと短く感じますが、他の多くの昆虫も成虫でいる期間はそんなものです。

繁殖を済ませるとほとんどの昆虫はすぐに死んでしまいます。カゲロウなんて成虫でいられる期間は羽化してから数時間程度のものもいます。

おそらく、セミは賑やかで目立つため、あっけなく死んでしまう姿が印象的なので、著しく短命であると認識されてしまっているようです。

そんなセミですが、成虫になるまでの期間は日本のセミでも長いものは6~7年も要します。つまり幼虫で7年間も生きているわけで、たいていの昆虫が1年以内ですべてのサイクルを終えてしまうことを考えると、非常に長命であることが分かります。

~ 17年ゼミ ~

そんな長命なセミの中でも、アメリカに生息する17年ゼミは、その名の通り成熟するまで17年の歳月を要します。


(一斉に羽化します)

成熟するまで17年というのは、昆虫のような無脊椎動物はおろか、脊椎動物だってお目にかかることが出来ないほどのゆっくりとした成長です。人間以上ともいえるかと思います。

日本で見かけるセミは毎年見ることが出来ます。これは日本のセミたちが、毎年羽化・繁殖をするからです。

しかし、17年ゼミは17年に1度しか見ることが出来ませんが、これは日本のセミのように毎年繁殖せず、17年ごとに一斉に羽化・繁殖するからです。また暖かい地域では13年で成熟するものもおり、こちらは13年に1度しか見ることが出来ません。

この13年と17年の周期を持つセミ (周期ゼミ) は日本のセミたちと異なり、すべてが同じ年に一斉に羽化するという特異な特徴を備えています。

13年、17年分が一斉に羽化するため、とんでもない数のセミたちが突然現れます。そのため、17年に一度、とんでもない騒音問題が起こります。

~ 素数ゼミ ~


(17年ゼミの幼虫が、一斉羽化に向けて木に登り始めます)

13年、17年という素数を周期とすることから、素数ゼミ (Prime Cicada) とも呼ばれます。小学校高学年か中学校あたりで習ったと思いますが、素数というのはその数字 (この場合13、17) と1以外の数字 (正の整数) で割り切れない数字のことです。

たとえば、14はその数字14、そして1に加え、2と7でも割り切れますから、素数ではないことが分かります。

そしてこの13年、17年という周期で集団羽化するのでしょう。偶然でしょうか?それとも必然でしょうか?これは決して偶然ではなく、必然的な結果であるという説があります。

いくつかのサイトで触れられていますが、Mathematica フォーラム さんのサイトが分かりやすいですので、こちらを参照したいと思います。

たとえば15~18周期の4つのサイクルセミ (15年ゼミ、16年ゼミ、17年ゼミ、18年ゼミ) が同じ地域で暮らしていたとします。当然ながら、何年かに一度、異なる周期のセミと同時に現れる年があります。

異なる周期のセミたちが、同時に現れる周期は、それぞれの周期の最小公倍数となります。

それでは、15~18周期の各セミが、異なる周期のセミと同時に現れる周期 (最小公倍数) が大きい順に並べてみましょう。

17年ゼミと18年ゼミ 306年
16年ゼミと17年ゼミ 272年
15年ゼミと17年ゼミ 255年
15年ゼミと16年ゼミ 240年
16年ゼミと18年ゼミ 144年
15年ゼミと18年ゼミ 90年

上位4つの組み合わせは、同時に現れるのが200年以上もかかる大きな周期ですが、その中でも上位3つは17年ゼミとの組み合わせです。

約数を持たない素数との組み合わせが大きくなるのは当然ですが、とにかく17年ゼミと他の周期のセミが同時に羽化するのは非常に大きなスパンであることが分かります。

そして、この同時に現れることが少ないという特性が、種の保存に大いに関係しているというのです。というのも、異なる周期のセミ同士が同時に羽化した年には、種が交雑するからです。

たとえば15年ゼミと18年ゼミが同時に羽化した年には、15年ゼミ同士、18年ゼミ同士、15年ゼミと18年ゼミ、この3種のペア (組み合わせ) が存在します。

同じ周期同士のペアは問題なく、それぞれ15年、18年で成長するものの、交雑の加わった親 (15年と18年ゼミのペア) から生まれた子供の周期は崩れる (ばらける) と考えられ、羽化して地上に出てきたとき、同周期の仲間の数が非常に少ないため、死に絶えるものと推測されます。

このことから、異なる周期のセミと地上に出るのは得策でないことが分かります。つまり、異なる周期のセミと同時に羽化する周期が大きければ大きいほど種の保存には有利ということになります。

上記の通り、17年ゼミと他の周期 (15年ゼミ、16年ゼミ、18年ゼミ) の組み合わせは他の周期同士のセミと比べて同時に現れる周期が大きく、長い年月をかけて17年ゼミ以外は淘汰されてしまった、ということだそうです。

ただし、13の次に小さい素数11 (11年ゼミ) と、17の次に大きい素数19 (19年ゼミ) が存在しないことについての根拠は乏しいという欠点はあります。しかし、なかなか興味を惹かれる説ではないでしょうか。

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コメント
この記事へのコメント
不思議な蝉ですね
塩基配列が知りたいものです。

2007/07/21(土) 15:42:48 | URL | C.エレガンス #-[ 編集]
タマムシやコメツキムシも長寿ですが、やはり長寿といえばセミですね。
日本のセミのように、毎年出てきて種を残す…ではなく
一定の周期で出てくる事に何かしら理由があったわけですね。
特に素数で現れるというのも、これまた不思議です。
勉強になりました。
2007/07/21(土) 16:30:51 | URL | スの人 #5zbunnxk[ 編集]
>C.エレガンス さん
DNAを解析すれば、少しは謎が解けるでしょうかね。現在では仮説のみ (今後も?) ですが、いったいどういう進化をしたのか、本当に不思議です。

ところでブログやってるんですね、今度遊びに行きます。

C.エレガンスさんのブログ
http://ageofapocalypse.blog.shinobi.jp/
2007/07/21(土) 21:44:32 | URL | ナム #-[ 編集]
>masaさん
黒いボディに赤い目、そしてオレンジ色の羽となかなかきれいなセミですよね。ですが、あの数はちょっと勘弁、、、という光景です。

リンクは昨日の夜にしました。更新頑張ってください。
2007/07/21(土) 21:49:55 | URL | ナム #-[ 編集]
>スの人さん
僕の読んでる古い本だと、素数についての記述がありませんでしたから、わりと最近の説かもしれませんね。

17年ゼミが出てくると、(繁殖前に)地元では捕まえて食べまくっていますが、17年に一度しか繁殖しないので、数を減らすと一気に絶滅しちゃいそうで心配です。
2007/07/21(土) 21:59:34 | URL | ナム #-[ 編集]
(・0・。) ほほーっ
まさに生命の神秘ですなー
世の中にはいろんな不思議な生き物がいるんだなーって
改めて思い知りました( ェ)ウム 
ようつべの動画がこれまたよく出来てる・・・。
思わず見とれてしまいましたよ。
子孫を残す為に産まれて死んでいく・・・。
でも、このセミに生まれ変わるのはやだな・・・・・( ̄。 ̄ )ボソ
2007/07/22(日) 10:17:24 | URL | 姫 #-[ 編集]
ナムさん、紹介どうもw
成虫は上手いそうですよ

食べたこと無いですが^^
2007/07/22(日) 15:40:35 | URL | C.エレガンス #-[ 編集]
>姫さん
このセミ、2004年だか2005年だかに羽化したので、次に出てくるのは今から15年ぐらい先です。あのとき大騒ぎしていたのは覚えていますが、見られないとなると見たくなってしまいます。
2007/07/22(日) 20:09:47 | URL | ナム #-[ 編集]
>C.エレガンス
YouTubeには17年ゼミクッキングもけっこう出ていますよ。

生きているセミに卵と小麦粉をまぶしバターで炒めたりし、ゆでて食べたりしてます。エビみたいで美味そうにも見えますが、実際目の前にすると、慣れてないから厳しいかなー
2007/07/22(日) 20:11:51 | URL | ナム #-[ 編集]
やっぱりゲテモノ料理なんでしょうかねえ
2007/07/22(日) 21:00:26 | URL | C.エレガンス #-[ 編集]
>すべてが同じ年に一斉にサナギから羽化>するという特異な特徴を備えています。

とありますが、セミは不完全変態なので、
サナギの期間は無いのでは?
2007/07/22(日) 22:31:42 | URL | 通りすがりの爺 #B2bgHvfw[ 編集]
管理人のみ閲覧できます
このコメントは管理人のみ閲覧できます
2007/07/23(月) 01:09:31 | | #[ 編集]
>C.エレガンスさん
全然美味そうには見えませんが、けっこうみんな食べてるので、あちらの方はそれほど抵抗がないんじゃないですかね。
日本人がタコ食べてるのと同じ感じじゃないですか?
2007/07/23(月) 02:09:58 | URL | ナム #-[ 編集]
>通りすがりの爺さん
通りすがりの爺さん、ご指摘ありがとうございます。

全くその通りでございます。あとで直します。ありがとうございました。
2007/07/23(月) 02:11:12 | URL | ナム #-[ 編集]
>トミーさん
トミーさん、はじままして。

了解しました、ハシビロコウですね。ハイギョを紹介予定なので、それと連動して紹介しようかと思います。
2007/07/23(月) 02:13:16 | URL | ナム #-[ 編集]
タコは
悪魔の魚
{軟体動物だけど・・
とか言われて毛嫌いされてますもんねぇ

たこ焼きはおいしいのに

クラ-ケンのせいで
嫌われてるのでしょうか
2007/07/23(月) 13:03:23 | URL | C.エレガンス #-[ 編集]
ありがとうございます
ホンットに更新していただくのが毎回楽しみなんです(^∇^)
2007/07/23(月) 13:25:20 | URL | トミー #lDE5aSh6[ 編集]
やっぱりねー
以前NHKで、「2億年後の世界」と言う
番組を見たのを思い出しました。
哺乳類は殆ど絶滅し、繁栄しているのは
イカの仲間と昆虫でした。
17年ゼミの事を知ると納得させられます。
2007/07/24(火) 08:48:57 | URL | じゅん #-[ 編集]
みなさんこんにちは
ちと体調不良でお返事送れました。

>C.エレガンスさん

たぶん小さい頃から食べてないので、気持ち悪く見えるんじゃないですかね。

日本でも、もしタコを食べる習慣がなければ、気持ち悪く感じると思います。慣れだと思うんですけどね。

>トミーさん

最近はチト忙しいのと、体調不良で更新はまばらになっておりますが、よろしくお願いいたします。

>じゅんさん

お、その2億年後の世界とは「フューチャー・イズ・ワイルド」のことですかね?頭足類が水中も地上も支配していますよね。
2007/07/24(火) 23:20:29 | URL | ナム #-[ 編集]
訂正↑
× お返事送れました。

○ お返事遅れました。
2007/07/24(火) 23:21:48 | URL | ナム #-[ 編集]
素敵ゼミ
 素数ゼミ」と書かれていたのを初め、
「素敵ゼミ」と読んでしまい、どこが素敵
なんだろーと考え込んでしまいました。

 今年はアメリカで大発生のようですね。
こないだのニュースで50億? 70億匹
発生して困っている、ってやってました。
セミの英名って普段使わないですね、読み
方はシカーダですか?

 昨日霞ヶ関に行ったら、ここにも異常な
くらい沢山のセミが止まっていて、「うわ、
日本にも17年ゼミか?」と思ったものです。
2007/08/14(火) 19:38:38 | URL | タカ #CgltesS6[ 編集]
>タカさん
素敵ゼミとは!そりゃ意味分かりませんね(笑) 見た感じ、素敵の反対みたいな生き物ですし。

今年も発生しているんですか?17年ゼミが2004年だかそのあたりに発生していたので、もしかして13年ゼミの方ですかね?調べてみようかな。

で、シケイダかシカーダと発音しているのが多いかと思います。そうそう、アメリカで17年ゼミのこと、バッタと同じく locust (ロウカスト) って言うことが多いんですよね。セミの大群もバッタの大群と同じようなものと考えているからでしょうかね?
2007/08/14(火) 22:54:15 | URL | ナム #-[ 編集]
>ナムさん
 ちょうど同じ日だったかどうかは忘れましたが、
そのニュースをやっていた近くの日の
夜7:30からのNHKの番組(土曜か日曜)
でこの大量発生のセミの特集をやって
いましたよ。そこではcicadaって説明
されていましたね。
 幼虫の間、ずっと眠っているわけではなく
木の根から樹液を吸ったりしているのは
初めて知りました。
 大器晩成ですな。
2007/08/14(火) 23:08:46 | URL | タカ #CgltesS6[ 編集]
>タカさん
ニュースというかテレビ自体あまり見ないため、全然知りませんでしたー
もしかして17年ゼミじゃなくて、ふつうのセミの大発生ですかね?

セミって幼虫期間が異様に長いのに、よく成虫になるまで食べられずに個体数を維持できるなーって感心しているんですが、それぐらい卵も多いんでしょうね、やっぱり。

2007/08/16(木) 23:41:55 | URL | ナム #-[ 編集]
素数ゼミ
素数ゼミについてはつい先日した者です。
TOBEの動画見せてもらいました。 詩情豊かで見事な作品ですね。(^ァ^)
2007/08/16(木) 23:49:56 | URL | もとよし #Ua/q4bU2[ 編集]
>もとよしさん
鳴き声もその数も、日本では考えられないほどの圧倒感がありますよね。夜も寝られないほどうるさいというのは容易に想像できますが、一度その現場を実際に見てみたい、と思いました。
2007/08/17(金) 00:09:37 | URL | ナム #-[ 編集]
その理屈なら例えば全ての種類が5年周期で発生する様にして発生の年を1年ずつずらすとかすれば永遠に重ならないですよ。
2014/09/08(月) 01:28:22 | URL | ゼン #-[ 編集]
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