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蝉的发声机制:揭开音盖的秘密

时间:2023-10-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:我们叫它音盖或者顶盖,如果尝试着把这个器官打开来,就会看到一个巨大的音腔。我不得不当一次坏人,因为我急切地想知道蝉为什么能那么大嗓门地唱歌。我剪掉音盖,把薄膜撕破,甚至把音腔打碎。蝉真正的发声器官其实是在它的音腔外侧,跟腹背交接的地方,那里有一个包着角质外壳、像纽扣一样大小的孔,音盖就罩在它的上面。并且,很多雄性的蝉身边已经有雌蝉的陪伴了,它们还是高声地歌唱着。

蝉的发声机制:揭开音盖的秘密

关于蝉和蚂蚁的寓言,可能很多人小时候就听过了。整个夏天,蝉都在树上高声歌唱,当看到小蚂蚁们成群结队地往洞里搬运食物的时候,它觉得很可笑,还问蚂蚁:“现在正值夏季,有这么多可口的食物,为什么要这么着急储藏食物呢?而且现在天气这么炎热,在这种天气里劳作是一件多么痛苦的事啊。”蚂蚁诚恳地告诉蝉:“夏天很快就会过去,秋天到来时,就没有这么多食物供我们储藏了,这样到了冬天,我们就会饿死。”

蝉听了不以为然,它觉得蚂蚁的担心是多余的,于是继续在树上高声歌唱。夏天很快过去了,万物萧瑟的秋天到来了,蝉每天都忙着找吃的,却没有办法填饱自己的肚子,更不要说储备食物了。到了冬天,蝉忍冻挨饿,终于有一天,它受不了,来到了蚂蚁家,祈求蚂蚁施舍给它一点食物,可是蚂蚁却说:“过去在我们辛勤劳动的时候你在唱歌,现在你可以去跳舞呀!”

这段寓言在很多小朋友的童年里都留下了很深的印象,大家由此深深地记住了这一点:蝉是懒惰的家伙,我们不能向它学习,否则不会有好结果。蝉的声望就这么被破坏了。它是人们口中到了冬天就会被饿死的可怜虫,是向蚂蚁乞讨的小乞丐,偶尔还要靠偷食我们的麦粒来维持生命,于是蝉在人们眼中便毫无优点了。

真正的情况是,冬天的时候根本就没有蝉,就像我们也不会在夏天看见雪一样;蝉也不会去偷吃我们遗落在庭院里的米粒,因为吃这样的食物会毁了它较弱的吸管;它更不会去向小蚂蚁乞讨。

现在我做的一切是想为这个可怜的小家伙平反,还它一个清白。首先我可以肯定的是,蝉并不是懒惰的家伙。这里的7月是一个热得让人无法忍受的时节,在酷热的天气里,昆虫们也失去了往日的活力。可是蝉却似乎丝毫都不害怕这样炎热的天气,它们就那样轻松地停在树干上,然后用自己坚硬的小喙像电钻一样在树皮上扎一个小洞。看起来十分坚硬的树皮下面其实充满了汁液,这些对于它们来说无异于甘甜的佳酿,它们畅快地饮用着,高声地歌唱着,仿佛自己跟这个炎热的夏天没有一点关系。

很快,蝉在树枝上钻开的小井就开始汩汩地向外流淌甘泉了,这很难不引起其他昆虫的注意,天上飞的、树上挂的、地上爬的,刚才还静悄悄的世界一下子喧闹起来,蜜蜂苍蝇、花金龟等蜂拥而至,当然来得最多的就是在寓言最后大肆嘲笑蝉的蚂蚁大军

看到这里,我想我可以为蝉平反了。蝉和蚂蚁在很多时候是没有交集的,即便是有,也不是像寓言中说的那样。事实正好完全相反,可怜巴巴去祈求食物的蝉其实是自食其力的开拓者,而趾高气扬嘲笑蝉的其实是不知廉耻的掠夺者——蚂蚁。

整个夏季,蝉从自己的硬壳中奋力挣脱出来以后,只能有五六个星期的欢闹时间,时间一过,它们的生命就画上了句号。它们会从树上掉下来,很快就会在太阳下化作一具干尸,此时来分解其尸体的就是之前那群掠夺者。

名师导读

目前,已有记录的蝉约2000余种,它们主要生活在世界温带至热带地区,一些分布于沙漠地区的种类,当体温过热时,会从背板排出多余的水分,进而达到冷却及散热的效果。

蝉的幼虫通常会在土中待上几年甚至十几年,如3年、5年、13年,这些数有一个共同点,都是质数。这是因为质数的因数很少,在钻出泥土时,可以防止和别的蝉类一起钻出,争夺领土、食物。北美洲有一种穴居17年才能化羽而出的蝉,据科学家解释,这种奇特的生活方式,是为了避免天敌的侵害并安全延续种群。

蝉的发声器官就紧紧地贴在后腿上,在后胸部位,像两片半圆形的锅盖一样,很宽。我们叫它音盖或者顶盖,如果尝试着把这个器官打开来,就会看到一个巨大的音腔。音腔的前面有一层质地柔软细腻的膜,呈黄色的乳状,而后面又是一层很薄的虹色的膜,像干燥的肥皂泡一样。

这些可以看得见的器官就是很多人印象中的蝉的发声器,可是如果你能忍心做下面这个实验的话,就会发现这个想法是错的。我不得不当一次坏人,因为我急切地想知道蝉为什么能那么大嗓门地唱歌。我剪掉音盖,把薄膜撕破,甚至把音腔打碎。我以为在我做出如此残忍的举动后,蝉就无法一展歌喉了。结果却让我大吃一惊:它还会唱歌,只是音量变小了。由此我推断,人们所认为的发声器官并不是蝉真正的发音工具,它至多是蝉用来增强音效的辅助器官。(www.xing528.com)

蝉真正的发声器官其实是在它的音腔外侧,跟腹背交接的地方,那里有一个包着角质外壳、像纽扣一样大小的孔,音盖就罩在它的上面。我叫它音窗,它通向另外一个比音腔要大得多的空腔。这个空腔的外壁是一个很难让人忽略的地方,因为在一片闪着银色光泽的绒毛中,只有这里黑得几乎失去了光泽,而且像一个小丘陵一样微微隆起,整个呈椭圆形。

另外一个重要的发音器官是音钹:向外突起的椭圆形薄膜,呈白色,上面还穿插着三四根褐色的脉络,这样一来,这里的弹性就更加出色。整个音钹固定在周围坚硬的框架上。当脉络受到拉伸的时候,自然会带动整个音钹向中间凹陷,但是坚固的框架让脉络无能为力,最终还是要弹回来,这样,音钹又迅速地回复到凸起的状态,清脆的声音就这样产生了。

为什么蝉们几乎整个夏天都在不停地叫?很多人可能会毫不犹豫地回答,这是雄性蝉对雌性蝉的吸引方式。如果我没有深入地去观察它们,也许我也会这样认为,但是我家门前的两棵法国梧桐每年都招来各式各样的蝉,15年来不曾间断,使得我不得不走进它们之中,好好了解一番。

其实,蝉高声鸣叫不单单是为了吸引雌性的注意力,如果真的只是为了吸引雌性的注意力,那么找到雌性的雄性就完全没有了鸣叫的必要,但实际情况不是这样的。所有的蝉成群结队把自己的喙钉在树皮里吸取甘甜的汁液,然后似乎就不再离开这棵树了,它们喜欢炎热的太阳,于是,就跟着太阳旋转,让自己尽可能地暴露在阳光下。每过一小会儿,就换一个地方继续畅饮,就算在畅饮的过程中,它们也不会停止高歌。并且,很多雄性的蝉身边已经有雌蝉的陪伴了,它们还是高声地歌唱着。

我还有另一个证据,那就是蝉的听觉非常迟钝。我曾经做了让我至今还难以忘怀的实验,我向镇上借了两个大炮,里面装上鸣放礼炮用的火药。然后让我的几个昆虫爱好者朋友们在窗台前做好记录:放炮前这些歌唱家们都以什么样的阵形在歌唱,数量是多少。然后我毅然点燃了大炮,“轰隆”一声巨响过后,我本以为树上什么都没有了,可烟雾散去后,我甚至对眼前的景象有点不敢相信。蝉儿们还在悠然自得地畅饮着,阵形没有变化,数量也没有变化,就像刚刚什么都没有发生过一样。

当然,蝉有非常敏锐的视觉系统,较大的复眼和3只钻石般的单眼能让它们清楚地看到自己的周围是否有危险逼近,一旦有人接近或是有其他天敌靠近,它们会停止歌唱,立刻逃命。但是,这些视力超群的小东西都是聋子,它们只对看得见的危险才会采取行动,所以只要没有人打扰它们,再大的声音也不会惊吓到它们的。从这个角度来讲,蝉的歌唱是为了吸引异性这一猜测也并不科学。

通常情况下,昆虫并不需要嘹亮的告白、无休无止的倾诉,来表白爱情,它们在靠近异性时,往往会比以往更沉默。所以,我们不妨把蝉的高声歌唱当作它们对美好生活的一种欢愉的表达,也许并没有什么具体的意义。它们只是为了生活的美好,歌唱是它们生命中的一部分。

思考·感悟

1.蝉的发声器官在什么位置?

2.为什么整个夏天蝉都在不停地叫?

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