蝉儿为何老发叫?

2020-04-22 09:59席春
科学之谜 2020年7期
关键词:蝉儿脱壳鼓膜

席春

[唐] 虞世南

垂緌饮清露,流响出疏桐。

居高声自远,非是藉秋风。

唐代诗人虞世南是一位朝廷官员,他博学多才、为官清正廉洁,在宫里为皇帝所重用。为了表达自己高远的志向,他借由蝉的生活习性,写下了《蝉》一诗。“垂緌(ruí)饮清露,流响出疏桐”这一句,描写了蝉儿在高高的梧桐树上,吸吮着树上的露水,并发出整齐的鸣叫,清脆响亮的声音回荡在树林之间,而诗人高尚的品格正像蝉鸣一样,也能广泛地流传开来。但蝉儿为什么要发出叫声?发声的部位又是在哪呢?

只有雄蝉才发叫

刚刚脱壳成熟的蝉

其实,那些鸣叫的蝉全部是雄蝉,只有雄蝉才有完整的发声器,雌蝉是没有的。而且,这些鸣叫的雄蝉已经处在生命的最后阶段。

蝉的幼虫阶段历时很长,可达几年甚至十几年,它们生活在土壤中,专吃植物的根部,常被视为害虫。幼虫在破土之后飞到树上,开始脱壳变为成虫,不过成年后的蝉通常只能活两至三周。

雄蝉们要在这么短的时间内完成一项重要任务,那就是繁衍,它们必须不停地鸣叫,以此来吸引雌蝉与它们交配。

蝉的腹部有“大鼓”

左侧为雌蝉,右侧为雄蝉,只有雄蝉腹部有两片圆形的发声器。

雄蝉最关键的发声器位于它的腹部,如果你仔细看蝉的肚皮,会发现有两个小圆片,这两个小圆片叫“盖板”,盖板里面有一层透明的薄膜,叫“鼓膜”。就像击打大鼓一样,雄蝉通过使鼓膜振动而发出声音,而鼓膜靠鸣肌控制,鸣肌每秒能伸缩约1万次,使鼓膜快速振动起来,再因为盖板和鼓膜之间有空气,在鼓膜振动下会产生共鸣,所以蝉儿的鸣叫声会非常响亮。一只蝉的叫声可达90分贝,相当于割草机发出的声音。

共鸣指的是物体因为共同振动而发声的现象,两个振动频率相同的物体接近,其中一个振动发声时,另一个也会发声,声音更加响亮。

蝉叫声能预报天气

蝉的叫声虽然听起来没什么大的不同,但其频率是不一样的,有时低有时高,有时快有时慢,如果蝉发出的声音比较低沉,那它可能觉得自己身处危险之中;如果它发出的声音比较高亮,那便是它在积极地求偶。

蝉叫声能预报天气,因为潮湿的空气会增加它们鼓膜和盖板的粘稠度,不利于振动发声。当天气开始变得干燥,蝉叫声就比较响亮,往往预示着这天将是个大晴天;如果树林里的蝉集体噤声了,就表示暴风雨可能即将来临。

雌蝉的繁殖妙计

雌蝉正在将卵排到树枝里。

虽然雌蝉不能发声,被称为“哑巴蝉”,但它的腹部有一个听觉器官,比雄蝉的听觉器官更加敏锐,可以接收雄蝉发出的各种频率的叫声,当它被某一个频率的叫声打动,就会寻找发出这种声音频率的雄蝉进行交配。

当两者交配成功后,雌蝉会用长而尖的嘴巴在树枝上刺出一排小孔,往孔里排卵,然后将这根树枝的汁液吸干,促使树枝更快地枯萎、掉落。当树枝掉在地上,卵中孵出的幼虫便会钻到地下,寻找地底下的树根,吸食汁液,在地下生活若干年后爬出地面,通过脱壳变成成虫,继续进行生命的循环。

共鸣指的是物体因为共同振动而发声的现象,两个振动频率相同的物体接近,其中一个振动发声时,另一個也会发声,声音更加响亮。

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