周期性蝉的出现，导致鸟类吃蝉，减少了对毛毛虫的爱好，毛毛虫增加导致对植物危害增加。这是最近《科学》的封面故事。

每年在北美东部的某个地方，至少有一窝周期性蝉从地下出现，它们在树根汁液中度过了13或17年。这些真正的昆虫（半翅目）只有几周的生命，它们大声鸣叫以寻找配偶、产卵，然后大量死亡（1）。尸体可以刺激土壤养分循环、土壤微生物和树木生长（2, 3），但令人惊讶的是，关于活蝉对食物网的实时影响知之甚少。在本刊第320页上，Getman-Pickering等人（4）结合了2021年一次蝉出现前后的社区科学观察和实验，表明大规模的蝉爆发改变了整个鸟类群体的正常饮食，从而间接增加了毛虫的数量和对树木的破坏。最终，这些短暂而巨大的蛋白质意外收获给食物网带来了短期和长期的影响，远远超出了它们的短暂持续时间。

Getman-Pickering等人分析了一组特别多样化和广泛的数据集，这是通过蝉研究中的一个悠久传统——社区科学实现的。在美国，对蝉出现的研究数据最早可以追溯到1851年，当时巴尔的摩医生兼蚕丝爱好者吉迪恩·史密斯让报纸订阅者帮助他划定了18个“蝉区”（繁殖地），这一传统一直延续至今，现在有一款名为“蝉狩猎”的手机应用程序，拥有超过20万用户（5, 6）。同样，Getman-Pickering等人将自己的鸟类觅食观察与观鸟社区的观察结果相结合，记录了82种鸟类食用蝉的情况，包括截然不同的物种，如蓝喉歌鸲（Polioptila caerulea）、隼（Falco species）、秃鹫（Cathartes aura）和喇叭天鹅（Cygnus buccinator）。在短短一个多月的时间里，他们记录了近五分之一的已知研究区域内所有鸟类食用蝉的情况。长期以来，人们一直清楚鸟类会吃蝉（7），但很少看到如此广泛的觅食偏好转变，尤其是在通常被称为草食动物（例如喇叭天鹅）或清道夫（例如秃鹫）的鸟类中。

昆虫暴发、鲸鱼死亡坠入海洋底部和橡树结实（产生大量种子）等资源脉冲对直接觅食这些资源的生物产生了显著影响（8）。然而，Getman-Pickering等人通过展示这些资源脉冲的间接（因此往往被研究较少）影响可能同样重要，扩展了这一知识。他们在2021年出现之前、期间和之后进行了基于树的实验，表明在暴发期间，鸟类对毛虫模拟猎物的捕食减少了约75%。与此同时，昆虫调查发现橡树上的植食性毛虫数量增加了一倍，昆虫对树叶的损害也增加了一倍。因此，总体情况是，在典型的一年中，鸟类通过食用叶食性毛虫大约减少了一半橡树的植食量（一个典型的三级顶级掠食者级联），但是当蝉的出现改变了鸟类群体的觅食偏好时，这种缓冲作用消失了，级联被打破。这是一个明显的促进作用的例子：当一种物种（蝉）通过改变与第三方（鸟类）的互动强度来促进另一种物种（毛虫）时。明显的促进作用以前有过记载，但通常是在仅有几种物种的情况下，并且很少在一个完整的生物群落范围内发生（9, 10）。

一般来说，包括昆虫暴发和热浪等气候极端在内的脉冲事件都是有益的教学时刻，因为它们可以揭示生态系统对慢性压力的反应。例如，Getman-Pickering等人观察到的鸟类捕食损失和随之而来的植食性增加，在功能上类似于过去几个世纪人为驱动的营养级偏移，其中狼等顶级捕食者的大量减少导致了中等消费者数量的增加，随后对营养链下游产生负面影响（11）。

在2021年的蝉出现情况下，经过仅1年的时间就恢复了由鸟类提供的顶级服务，这给人们带来了希望，即当顶级营养级力量恢复时，生态系统具有恢复力并且功能可以恢复，这在某些情况下确实如此（12）。然而，关于脉冲事件对食物网的长期影响仍然存在问题。先前的工作为蝉提供了一个有趣的答案（13），表明尽管产卵造成的损害最初会抑制橡树橡子的产生，但在后来的年份里，橡子作物会增加，可能来自蝉尸体导致的营养脉冲。

检测食物网对气候变化和其他压力因素的反应至关重要，但正如Getman-Pickering等人所示，即使是少数几个营养级的监测对于任何一个研究小组来说都可能是艰巨的任务。此外，由于它们能够快速追踪环境中的变化，像鸟类这样的移动生物可能是全球变化的早期预警指标（14），然而即使在相当大的生物多样性数据库中，它们通常也被低估了采样率（15）。然而，生态学已经在逐步转向社区科学辅助的生物多样性监测网络和分布在大地理范围内的集体实验，从而扩大了地理和分类学的分辨率。展望未来，将这些现有的生物多样性监测网络连接成全球网络（15）将有望提供有关生物多样性变化的实时信息，并为将数据转化为有意义的保护行动提供途径。