蛰伏地下⼏⼗个⽉,⼀开⼝就惊艳了我整个夏天

作者: ⻥⻥

来源: 蝌蚪五线谱

发布日期: 2023-07-08 12:31:30

本文详细介绍了蝉的生命周期、发声机制以及少数蝉的特殊发声方式,揭示了蝉鸣在自然界中的重要性和多样性。

没有什么⽐蝉鸣声更能预⽰夏季的来临,这些趴在树⼲上的昆⾍不厌其烦地发出鸣叫,成为了夏天最热烈的歌者。

依照古⼈的说法:蝉始鸣,半夏⽣。意思是夏⾄过后,蛰伏在地下的成熟若⾍纷纷破⼟⽽出,开启⽻化。在这之后,雄蝉将要在短短⼀个夏天的时间⾥,靠着⼤嗓门来吸引雌蝉,以此完成⾃⼰传宗接代的使命。完成交配后,雌蝉会在草茎或树⽪的裂缝中产下数百枚卵。

之后的⼏周内,像跳蚤⼀样的幼⾍(若⾍)孵化出来并朝着地⾯坠落,然后钻⼊⼟壤之中。此后的⼀年乃⾄数年内,它们将⼀直⽣活在这⾥,并以地下树根的汁液为⾷,为它们再⼀次在天空下亮相做好准备。

设想⼀下,如果你在暗⽆天⽇的地下啃了⼏年树根,却只有⼏周的时间在阳光下找⼥朋友、交配繁殖,甚⾄旁边还有成千上万名竞争者,⾯对如此紧迫的军备竞赛,每只雄蝉只能玩了命地⼤叫来获得雌蝉的青睐。

与⼤多数昆⾍产⽣声⾳的⽅式不同,蝉有独特的发声结构。⼀般我们想到“吵闹”的昆⾍包括蟋蟀、蝈蝈、螽斯等,它们⼤多是通过⾝体两个部分摩擦⽽产⽣的声⾳。但蝉不⼀样,它们⽤于发声的最常见的结构是⿎膜器官,每⼀只雄蝉第⼀腹节背⾯和侧⾯都有⼀对,主要由腹部底部的肋状膜和附着的肌⾁组成。当⿎膜被附在上⾯的肌⾁拉动时,会使⾝体两侧的⾻骼弯曲,肌⾁放松后再回弹,在这⼀起⼀伏之间,就发出了响亮的声⾳。

⿎膜肌⾁收缩的频率可达每秒120~480次,这个速度⾜以让⼈⽿感受连绵不绝的声乐浪潮。同时,雄蝉还拥有⼀个空⼼的、⽓球状的腹部,从⽽可以放⼤从⿎膜发出的声⾳,并且随着腹部⽓囊的共振频率与⿎膜频率相当,我们可以听到声⾳逐渐变得更⼤。有时候为了进⼀步放⼤它们发出的声⾳,雄蝉还会⼀起合唱,创作⼀⾸⽆与伦⽐的管弦乐,献给全世界所有的雌蝉。

除此之外,有些蝉还能挥舞翅膀将声⾳引导到不同的⽅向,让雌蝉感受感受什么叫360°环绕⾳。

在全世界三千多种蝉当中,绝⼤多数的蝉采⽤⿎膜发声,这是蝉总科进化出最有效的⼀种发声器官。也有相对少数的蝉发声器官与蟋蟀等昆⾍类似,使⽤前翅后缘和具有发⾳齿的后翅前缘相互摩擦发声。⽽通过鸣叫⾏为、鸣叫类型、频率以及时域特征,很容易对蝉的种类进⾏区分,特别是同属的近缘种鉴别有着奇效。

不同的蝉鸣在蝉听起来都是不⼀样的,这也让『蝉鸣』成为了其种群间有效的隔离⽅式——传声隔离机制。不过值得注意的是,卡伦尼亚属下的蝉既没有⿎膜,也没有可摩擦发声的器官,因此也被认为是“哑巴”蝉,那么它们该如何向同类发出呼唤呢?研究⼈员借助⾼光谱分辨率成像技术拍摄了“哑巴”蝉发声所涉及结构,包括前翅、鳃盖、⾝体表⾯⼗字形的隆起和翅膀根部,结果都发⽣了形态上的改变。

换⽽⾔之,“哑巴”蝉可以通过前翅肋部撞击鳃盖来产⽣声⾳,与⿎膜压缩发声和摩擦发声相⽐,这种⽅式更像是在敲⿎。如果将它的声⾳加⼊到蝉鸣队伍,就仿佛组成了⼀⽀风格多样且声⾳洪亮的交响乐队。同时,这种新的敲击发声机制也⽤于卡伦尼亚蝉种内交流,并能起到鸣叫的作⽤。此外研究⼈员还观察到,当种群内第⼀只雄性开始拍打翅膀发出声⾳后,周围越来越多的雄性会加⼊进来,组成⼤合唱。

甚⾄你通过拍⼿或敲击⽵竿发出的声⾳,也可以触发蝉的合唱团。

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