任盈盈 劉朕印
炎炎夏日,樹枝上高亢的蟬鳴提醒著我們,盛夏真的到來啦!你知道蟬是靠哪里發(fā)聲的嗎?蟬為什么總在夏天出現(xiàn)?古人也觀察到了蟬的特殊之處嗎?
蟬,就是我們常說的知了,它們和蜘蛛、蝴蝶一樣屬于節(jié)肢動物門昆蟲綱。它們的體長大多在2~5厘米,體形最大的蟬是生活在南亞的帝王蟬,它的身長約有7厘米。
蟬
帝王蟬
蟬有兩對膜翅,身體分為頭、胸、腹三節(jié)。頭部有剛毛狀的觸角,短短的,是感覺器官;頭部下端有細長的口器,用來取食;胸部分為前胸、中胸及后胸三部分,各有一對足。蟬的外表披有堅硬的甲殼質外骨骼,不僅可以保護和支撐身體,減少來自外力的損傷,還可以減少水分的散失。但當體溫過熱時,蟬會從背板排出多余的水分,進而起到冷卻及散熱的效果,就像我們會流汗一樣。
蟬為什么要鳴叫,它又是如何發(fā)出聲音的呢?
夏眠
除了像人類流汗一樣排出體內(nèi)水分,或者洗個冷水澡以達到散熱的效果,動物們還有什么避暑妙招嗎?有一個你一定想不到,那就是“夏眠”。
你肯定聽說過冬眠,那夏眠又是怎么回事呢?
夏眠,也稱為夏蟄。與短日蟄伏和遇冷冬眠不同,夏眠是某些動物在夏季最炎熱和最干燥的月份的生存策略。動物的夏眠表現(xiàn)為持續(xù)一段時間不活動,降低身體的代謝率,從而讓身體保持涼爽并防止在溫度高或水位低時身體太過干燥。夏眠的動物有軟體動物,還有螃蟹、鱷魚、蚊子、沙漠陸龜、矮鼬猴以及一些蠑螈和刺猬等。
蟬的一生要經(jīng)過卵、若蟲和成蟲三個階段。蟬卵生活在樹上,一旦孵化成若蟲,會立刻鉆入地下。在蟬的整個若蟲時期,它們都生活在土壤里,靠吸食樹根的汁液為生,這時候還不能發(fā)出蟬鳴。一旦在某個夏天即將成熟,它便向著溫暖的陽光爬出土層,蛻去最后一層皮,舒展翅膀,變成了成蟲。
當羽化成蟲后,雄蟬的腹部會長出一對發(fā)音器,像蒙上了一層鼓膜的大鼓,鳴肌伸縮,鼓膜振動而發(fā)出聲音。要知道,雄蟬通過控制鳴肌伸縮還能發(fā)出不同的聲音,傳達不同的訊息。而雄蟬鳴肌伸縮的頻率可以達到每秒約1萬次!當然,雌蟲鳴器發(fā)育不全,因此我們聽到的蟬鳴都是由雄蟬發(fā)出的。
為什么只在夏天才能聽到蟬鳴呢?這是因為蟬的成蟲時期特別短,短到只能維持一個夏天。在這個短暫的夏天,它們要完成最重要的使命——繁衍后代。因此雄蟬會拼命發(fā)出鳴叫,來吸引心儀的對象。一旦配對成功,雄蟬的生命就走到了盡頭,而雌蟬產(chǎn)下蟬卵后也會死去。
蟬的腹部
另外,我們多在夏季的白天日光十分強烈時聽到蟬鳴,到了晚上便很少聽到,這又是為什么呢?原來雄蟬的鳴叫與光有關,只有在光線充足時,它們才會鳴叫。此外,蟬鳴還與溫度有關:當氣溫達到20℃以上,雄蟬才會鳴叫。
蟬有2000 余種,不同種類的蟬生命周期也是不同的。根據(jù)生物學家考證,生活在中國的蟬的生命周期大多是3~7 年,而有些生活在北美洲的蟬生命周期是13年或17年,是已知生命周期最長的蟬。
那些生命周期是13年或17年的蟬引起了生物學家與數(shù)學家的極大興趣,因為13與17都是。原來這些蟬在進化的過程中選擇質數(shù)為生命周期,可以大大降低在地面與天敵遭遇的概率,并安全延續(xù)種群,這也是昆蟲進化時衍生出的大智慧呀!
一個大于1的自然數(shù),除了1和它自身外,不能被其他自然數(shù)整除的數(shù)叫作質數(shù)。
考古學家們曾在新石器時代的良渚遺址發(fā)現(xiàn)了小巧的玉蟬,他們推測這應該是一種配飾;在商周時期,蟬紋也多見于青銅器上,這似乎與古人對蟬的認識有關。古人很早就觀察到,蟬居高鳴遠,而口渴或饑餓時,它們會用長而細的口器刺入樹干吸取樹汁,因此古人常稱贊蟬有“高潔之姿”。
山東博物館中還珍藏了一件東魏時期的立像,立像的寶冠正中也裝飾有蟬紋。
良渚遺址出土玉蟬
蟬冠菩薩石雕立像上的蟬
婦好圓鼎上的蟬紋
蟬的一生,大多數(shù)時間生活在土壤之下,為蛻皮蓄力,到了合適的時間羽化成蟲,完成繁衍后代的使命后就會力竭而亡。每只蟬都有屬于它們的高光時刻,所以,當再聽到蟬鳴時,希望大家都可以停留片刻,靜靜聆聽一次它們的生命之歌。