【セミ】2021年、アメリカで数兆匹の「素数ゼミ」が大量発生…その「納得の理由」とは？ [七波羅探題★]
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Diamondオンライン5.23 2:25
https://diamond.jp/articles/-/271940
● セミの大量発生
今年（2021年）、アメリカでは大量のセミが発生すると予想されている。13年あるいは17年ごとに大量発生するいわゆる「周期ゼミ」が羽化するからだ。
周期ゼミは、発生する年が同じものをまとめて「ブルード」(brood：元の意味は、ひと腹の子、種属など)と呼び、13年周期のものが3種類、17年周期のものが12種類知られている。各ブルードには発生する年別にローマ数字が付けられていて、今年発生する17年周期の「ブルードX」は、周期ゼミの中でも最大規模を誇る。なんとその数は数兆匹にもなるらしい。
ところで、なぜ周期ゼミが羽化するサイクルは13年と17年なのだろうか？ 15年周期や16年周期の周期ゼミはいないのだろうか？ 実は、周期ゼミの祖先には12年〜18年までいろいろな周期で羽化する群れがいたことがわかっている。しかし長い歴史の中で13年周期と17年周期以外の周期ゼミは絶滅してしまった。その理由は、12〜18の中で、13と17だけが素数(1と自分自身以外では割り切れない2以上の整数)だからだと言われている。現存する周期ゼミは「素数ゼミ」と呼ばれることもある。
素数ゼミが生き残った理由をもう少し詳しく見ていこう。セミの天敵である捕食者や寄生虫が3年ごとに発生すると想定してみる。たとえば発生周期が12年の周期ゼミは3と12の最小公倍数（共通の倍数のうち最小の数）である12年ごとに捕食者や寄生虫と同時発生する。つまり12年周期の周期ゼミは羽化する度に天敵と戦わなくてはならない。
一方、発生周期が13年の「素数ゼミ」が3年周期の天敵と同時発生するのは3と13の最小公倍数である39年ごとだ。天敵と同時発生する機会が少なければ、その分、絶滅の危険も少ない。
また、羽化する周期が異なる雄と雌が交雑すると、親とは羽化する周期が異なる幼虫が生まれて、親がいた群れがしだいに小さくなってしまう可能性も指摘されている。
たとえば15年周期のセミと18年周期のセミは、15と18の最小公倍数である90年ごとに同時発生する。これに対し、15年周期のセミと17年周期のセミが同じ年に羽化するのは255年ごとだ。他の周期のセミと交雑する機会が少ない17年周期のセミは、生存競争の上で有利なのである。
素数である13と17は他の数との最小公倍数が大きくなるという数学的な事実が、絶滅を免れた周期ゼミの羽化サイクルが素数であることを説明してくれるのは実に面白い。
●セクシー素数とは？
13と17のように差が4の素数同士を「いとこ素数」と言う。ちなみに3と5のように差が2の素数同士は「双子素数」、5と11のように差が6の素数同士は「セクシー素数」と呼ばれる（後者は、ラテン語では6を「sex（セクス）」と言うことに由来する）。
素数自体が無数にあることは、古代ギリシャの時代に証明されているが、双子素数もいとこ素数もセクシー素数も無数にあるかどうかはまだわかっていない（多くの数学者は無数にあるだろうと予想している）。
ところで、最も小さいセクシー素数である(5、11)から始めて、さらに6ずつ増やしていくと「5、11、17、23、29」の5つの数はすべて素数であることに気づく（次の35は素数ではない）。このように、登場する数がすべて素数であり、しかも隣同士の数の差が一定である数の列を「素数等差数列」と呼ぼう。「素数等差数列」は他にもある。「7、37、67、97、127、157」や「199、409、619、829、1039、1249、1459、1669、1879、2089」も素数等差数列だ。
素数等差数列の長さはいったいどこまで長くできるのだろうか？ これは古くから多くの数学者を悩ませてきた難問である。そもそも大きな数が素数かどうかを判定するのはとても骨が折れる。長い素数等差数列を探すには大変な計算が必要なのだ。
コンピュータの時代になってようやく記録が伸びるようになった。2004年には23個の素数から成る素数等差数列が見つかっている。その最初の数は「56211383760397」、隣同士の数の差は「44546738095860」というものすごい数列だ。
その一方で、同じ2004年に数学界を揺るがす大発見が報告された。なんとオーストラリアのテレンス・タオ氏がイギリスのベン・グリーン氏と共に「素数の等差数列はいくらでも長くできる」というとてつもない定理を証明してしまったのだ（グリーン・タオの定理）。今のところ、実際に見つかっている素数等差数列の最長記録は27個である（2019年に見つかった）。現代のコンピュータを使っても記録更新は至難の業なのだろう。しかしグリーン・タオの定理によると、1億個とか1兆個の素数だけでできている等差数列も必ず存在する。(以下リンク先で) セミって、17年も地下で何をしてるの？
暇じゃないの？ >>2
めっちゃ辛抱強いくせに地上に出てくるとすぐに死ぬよな セミは、どうやって17年経ったと判断してるの？
中には16年後に地上に出てくるバカなセミもいるんじゃないの？
一体どういう仕組み？ >>5
遺伝子に刻まれていると考えるのが妥当。
17年周期と刻まれた雌と雄が交わり続ければ、生まれてくる子孫もずっとその周期になる。だから交雑する確率が低くなる素数の周期になるというとお話。 >>5
バカなセミもいるよ
ただ１６年で出てきてもパートナーが見つからないからその遺伝子はその代で終わる ずいぶんおもしれーし
なんでそすうなのかしりたい
だれかくわしくかいせつよろ(^o^)v 蝉の幼虫は土の中で動き回ってる？
それともずっと寝てる？ 日本に普通に毎年いるセミは、昨年や一昨年の奴と血縁が無いというのも何となく不思議だ。 完全数
響きがちょっとカッコいい
超越数
中二病な感じの数字（なお理解できる中二は極少数）
無理数
比較的意味が理解しやすい（整数とか分子分母が理解できればいい） なんか竹みたいな生き物なんだな
幼生の状態がデフォで１７年に一度生殖をすると
虫としてはやたら長生きだよね >>2
地下の秘密基地で人工地震を企てているとショッカーの知人に聞いた 17年セミは風物詩だからな
チョコかけたり飴に封じ込みして食べたりとイベントになる >>2
17年も部屋にこもってる人間に聞いてみたら アメリカ人には雑音でしか無いからな｡で今年の発生は13年なのか17年なのか？両方が重なるのか？
両方が重なると交配して何年セミに成るのだ？滅多に地上に出てこない30年とか50年位のセミとかも居るのか？ 桜が咲く時期というのは
氷点下の気温が過ぎて
気温がプラスになった日（温度）の累積で予想出来るらしいから
なにかしら温度を感じてカウントダウンするような細胞があるのだろうとは思う
セミも何度以下になる何度以上になるとかのカウントを体内でやっているんだろう ＞「素数の等差数列はいくらでも長くできる」
凄いんだろうけど
だから何やねん、と思ってしまうなw 素数というより最小公倍数の関係だろ？
何年も前からお前らがドヤ顔して講釈してたじゃん 俺、48歳。今まで何もなかったけど来年49は素数だから何かあるかも。17歳か23歳が狙い目。 >>37
セミ食べるんだ？
野良猫とかの好物ではあるが
日本ではあまり食べないからそういう食文化が
アメリカにあるってちょっと不思議 17年も土の中にいたんだから何か薬効が期待できるかも
しかもほとんどタンパク質だろ、食料に良いんじゃないか >>48
マジレスするとぴったり誕生日誕生日時刻以外は
素数どころか無理数扱い
実数はほぼ無理数で埋め尽くされている
つまり
ほぼほぼ無理 17年経ってると結構カルチャーショック受けるだろうね。iPhoneとか見てびっくりするかな？ > セミの天敵である捕食者や寄生虫が3年ごとに発生すると想定してみる。
この想定が真じゃなかったら机上の空論じゃん セミもだけどカゲロウとか、何のために生きているのかな…。
成虫は数時間しか生きられないとか。 >>51
49が素数であると言っているところにマジレスしろよ… >>53
肝心なのは生殖を邪魔する他の生き物と
ブッキングしないって事だから
同じセミの仲間も含むんだろ
それもスパンが長い方がより良いという >>20
>1に書いてるやん。
後半のウンチクは面倒なら読まなくていいから >>4
そりゃ、死ぬ1週間前に地上に出てくるんだから当たり前
最後にやりたいこと(空を飛ぶこと)してから未練を残さず死ねる 同じ周期で位相がズレていたほうがいい、とかいうことにはならんのかね >>55
竹も花が咲いたら枯れるけど
６０年とか１００年くらいに一度しか咲かない
（草）とも言える植物だしね 素数の配列を高い次元で配列すれば二次元平面や三次元空間に
規則正しい図形を描くように配列されるんじゃないかと
前の席の〇〇ちゃんのブラの線を目で追いながら夢想してた
あの頃が懐かしいわ >>65
それは飼育が難しいことからの（よくある）誤解。他の昆虫と変わらず成虫で1〜2ヶ月程 卵から生まれた地中ゼミが17年後に地上に這い出そうとしたら
地表は全てアスファルトとコンクリートで覆われていたっていう
アメリカのドキュメンタリーを観て、人生の大半を暗い地中で暮らし
最後の数週間、交尾のために明るい世界で華々しくフィニッシュしようとしたのに
なんという哀れな一生だ、まるでねらーの陽だと涙したことを思いだした(´･ω･`) >>69
方眼紙の中心に1をかいて
あとは渦巻に数字を書いていくと
なにか見えるかも
（ある程度の大きさまで素数の配置が模様のように へぇ
グリーン・タオの定理
(無限に長い素数等差数列がある？)
てのあるんだなぁ
あのさぁ、リーマン予想と関係あるのかなぁ 蝉は幼虫時代が長いから、
幼虫が成虫で
成虫か老虫だと思ってる 素数の本質に迫る話だね
整数の空間を埋めて行くと常に隙き間が生まれる
故に素数は無限にあるわけ
逆に言うと整数空間の本質は素数であるということ >>53
生物の発生周期は波がある。
それらが食物連鎖になる関係で、
素数の周期でしか地上に現れないセミは大量発生した周期捕食者からの標的を免れ易く、
それが長期的に見た生存戦略としては優秀であり、
大量発生の原因であると。 素数に虜になってる奴って大体中2拗らせてるか、
発達障害的な何かだと思ってしまう。
そっとしておくのがいいよな。 君のスマホの基板の集積回路や電波送信を支える技術の根幹に素数が使われてるかもね、しらんけど >>69
危険なヴィーナスってドラマになってた
可視可した素数 >>2
逆だ逆
土の中がメインであって、
最後に繁殖のためだけに外に出てくる
全ては遺伝子を残すための戦略 >>53
それが真かどうかではなく、
その可能性を排除してるからでしょ
そして実際に3年のセミはあまりいない >>55
全ては遺伝子の乗り物にすぎないんだぜ？
「どの遺伝子がいちばん長く残るか対決」だから >>76
むしろ土の中のが居心地よくて、
外でガールハントめんどくせー
やらなくて良い言い訳できて良かったー
かもよ 今年のセミがコロナ感染して17年後に最強最悪のウィルスが降り注ぐシナリオ
映画一本出来るで 出ようと思ったらアスファルトやコンクリートで舗装されてて出れずっての多いやろなかわいそうにな >>1
セクシー素数
進次郎を思い出したのはワイひとりじゃ無いはずだ >>53
その3年周期に現れる捕食者や天敵を見つけ出せば良いだけじゃんね
ほんとアホらしい >>102
ああ、>>57にいる
57といえばグロタンディーク素数だが よくある異世界モノでドラゴンが亜音速で飛ぶ設定とか超音速だったりするけど
翼で揚力推進力得る生き物なのに粗密波の伝達速度を上回るとか無理じゃない？
（プロペラで推進力を得ている限り音速超えられないよね？知らんけど）
これが「物理限界を超える異世界の法則」か まあ、そうは言っても前後の年に産まれる奴も居るのよね ＞セミの天敵である捕食者や寄生虫が3年ごとに発生すると想定してみる。
でもセミが素数周期になったら捕食者や寄生虫も素数周期のヤツが発生してもおかしくなくね？ アメリカは数兆単位のゼミで素数の研究してんのか
暗号強度の研究に余念がないな 俺のチンコは16センチ。あと1センチ伸びてたら生き延びてた セミはどうやって、正確に年数をカウントしてるんだろう？
体内にカレンダー的な器官があるのかな？ つか複数年周期で発生するセミの天敵って何よ
数学者って現実の現象を見ないで話をするから嫌い セクシー「なんかこう・・・ ６という数字が浮かんできて 僕も４０になったし」 セミの天敵、生まれたての一齢幼虫に限れば一番多いのは蟻、ついで真菌類のたぐいかと。 白癬は皮膚糸状菌という真菌（カビ）によって生ずる感染症
白癬菌は土の中に住んでる
エサは人毛(アミノ酸)
だから、昔の人は畑に髪の毛肥料で入れてたのか 毎年秋頃に遅れてのこのこ出てくる蝉がいるけど親近感がわく 16年地下生活かぁ
シャバに出てセクロスして即死って >>109
探せば17年ゼミも毎年何匹かは居るだろう､州によって
17年ゼミの大量発生周期が違っていても可笑しくは無い >>49
鳴き声を発生させる器官は筋肉が発達してるから旨いぞ ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
