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上溝教室

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上溝教室のメッセージ

素数ゼミ

2021.05.26

突然ですが、皆さんは「素数ゼミ」って聞いたことがありますか?
今年、アメリカで10億匹の蝉が発生するというニュースで聞いたことがある人もいるかもしれません。

素数ゼミは周期ゼミとも呼ばれ、アメリカ東部に13年もしくは17年周期で大量発生する蝉(せみ)です。

元々、周期ゼミは13年、17年以外に12~18年の間の周期で存在したらしいのですが、淘汰の結果、周期が素数の13年と17年のものだけが生き残ったと考えられているそうです。

なぜ、素数の周期のものだけが生き残ったのかと言うと、蝉の天敵である他の虫が発生する周期が2年や3年なため、13年、17年以外の周期の蝉は常に天敵の脅威に曝されてしまい絶滅したという説と、素数ゼミ以外の蝉は、短い周期で違う周期の周期ゼミと同じタイミングで羽化するため、違う周期の蝉との交雑によって周期が分散してしまい、同じ時期に羽化する蝉が減ったことで子孫を残せなかったり、天敵に捕食されて絶滅してしまったという説があるそうです。

素数ゼミにも地域によって発生する年が異なるようですが、私が2007年にアメリカのシカゴで暮らしていた時に、友人に「今年は17年ゼミの年だ」と言われて、「???」となっていたのですが、数日後には鮮やかなオレンジ色の目をした蝉が空を覆いつくし、車の窓を開けて走れないほどでした。その時はこの仕組みを知らなかったのですが、あとで調べて「なるほどなー」と思いました。

自然の生存競争に数学の原理が関係しているなんて、面白いですね。