任盈盈 劉朕印
炎炎夏日,樹(shù)枝上高亢的蟬鳴提醒著我們,盛夏真的到來(lái)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(shuō)的知了,它們和蜘蛛、蝴蝶一樣屬于節(jié)肢動(dòng)物門(mén)昆蟲(chóng)綱。它們的體長(zhǎng)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(zhǎng)約有7厘米。
蟬
帝王蟬
蟬有兩對(duì)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(jué)器官;頭部下端有細(xì)長(zhǎng)的口器,用來(lái)取食;胸部分為前胸、中胸及后胸三部分,各有一對(duì)足。蟬的外表披有堅(jiān)硬的甲殼質(zhì)外骨骼,不僅可以保護(hù)和支撐身體,減少來(lái)自外力的損傷,還可以減少水分的散失。但當(dāng)體溫過(guò)熱時(shí),蟬會(huì)從背板排出多余的水分,進(jìn)而起到冷卻及散熱的效果,就像我們會(huì)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(gè)冷水澡以達(dá)到散熱的效果,動(dòng)物們還有什么避暑妙招嗎?有一個(gè)你一定想不到,那就是“夏眠”。
你肯定聽(tīng)說(shuō)過(guò)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(dòng)物在夏季最炎熱和最干燥的月份的生存策略。動(dòng)物的夏眠表現(xiàn)為持續(xù)一段時(shí)間不活動(dòng),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(shí)身體太過(guò)干燥。夏眠的動(dòng)物有軟體動(dòng)物,還有螃蟹、鱷魚(yú)、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(guò)卵、若蟲(chóng)和成蟲(chóng)三個(gè)階段。蟬卵生活在樹(shù)上,一旦孵化成若蟲(chóng),會(huì)立刻鉆入地下。在蟬的整個(gè)若蟲(chóng)時(shí)期,它們都生活在土壤里,靠吸食樹(shù)根的汁液為生,這時(shí)候還不能發(fā)出蟬鳴。一旦在某個(gè)夏天即將成熟,它便向著溫暖的陽(yáng)光爬出土層,蛻去最后一層皮,舒展翅膀,變成了成蟲(chóng)。
當(dāng)羽化成蟲(chóng)后,雄蟬的腹部會(huì)長(zhǎng)出一對(duì)發(fā)音器,像蒙上了一層鼓膜的大鼓,鳴肌伸縮,鼓膜振動(dòng)而發(fā)出聲音。要知道,雄蟬通過(guò)控制鳴肌伸縮還能發(fā)出不同的聲音,傳達(dá)不同的訊息。而雄蟬鳴肌伸縮的頻率可以達(dá)到每秒約1萬(wàn)次!當(dāng)然,雌蟲(chóng)鳴器發(fā)育不全,因此我們聽(tīng)到的蟬鳴都是由雄蟬發(fā)出的。
為什么只在夏天才能聽(tīng)到蟬鳴呢?這是因?yàn)橄s的成蟲(chóng)時(shí)期特別短,短到只能維持一個(gè)夏天。在這個(gè)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(huì)拼命發(fā)出鳴叫,來(lái)吸引心儀的對(duì)象。一旦配對(duì)成功,雄蟬的生命就走到了盡頭,而雌蟬產(chǎn)下蟬卵后也會(huì)死去。
蟬的腹部
另外,我們多在夏季的白天日光十分強(qiáng)烈時(shí)聽(tīng)到蟬鳴,到了晚上便很少聽(tīng)到,這又是為什么呢?原來(lái)雄蟬的鳴叫與光有關(guān),只有在光線充足時(shí),它們才會(huì)鳴叫。此外,蟬鳴還與溫度有關(guān):當(dāng)氣溫達(dá)到20℃以上,雄蟬才會(huì)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(xué)家考證,生活在中國(guó)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(zhǎng)的蟬。
那些生命周期是13年或17年的蟬引起了生物學(xué)家與數(shù)學(xué)家的極大興趣,因?yàn)?3與17都是。原來(lái)這些蟬在進(jìn)化的過(guò)程中選擇質(zhì)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(chóng)進(jìn)化時(shí)衍生出的大智慧呀!
一個(gè)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(zhì)數(shù)。
考古學(xué)家們?cè)谛率鲿r(shí)代的良渚遺址發(fā)現(xiàn)了小巧的玉蟬,他們推測(cè)這應(yīng)該是一種配飾;在商周時(shí)期,蟬紋也多見(jiàn)于青銅器上,這似乎與古人對(duì)蟬的認(rèn)識(shí)有關(guān)。古人很早就觀察到,蟬居高鳴遠(yuǎn),而口渴或饑餓時(shí),它們會(huì)用長(zhǎng)而細(xì)的口器刺入樹(shù)干吸取樹(shù)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(shí)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(shí)間生活在土壤之下,為蛻皮蓄力,到了合適的時(shí)間羽化成蟲(chóng),完成繁衍后代的使命后就會(huì)力竭而亡。每只蟬都有屬于它們的高光時(shí)刻,所以,當(dāng)再聽(tīng)到蟬鳴時(shí),希望大家都可以停留片刻,靜靜聆聽(tīng)一次它們的生命之歌。