编者荐语
二十四节可以说是时间的一把尺,物种的习性跟随自然的节律产生变化,节气也深深影响着生物的时钟。
身边草木虫兽,皆是自然的使者,传递着周围环境的讯号。劲草嘉年华和伙伴BetaLabo带你一起,趣味认识二十四节气,感受生物多样性之美,翻开隐藏其中的小秘密!
立秋是阳气渐收、阴气渐长,在自然界,万物开始从繁茂成长趋向成熟。秋天的到来,除了第一杯奶茶,还有什么呢?我们身边随处可见的蝉,在这小小的身体里,如何发出如此响亮的鸣叫?强大肌肉力量让人不可思议! 一起来认识这位只闻其声的“大嗓门”伙伴~
我声音大是因为
我声~音~大~
选自蝉圈《废话文学》
古人把立秋节气作为秋天的开端。“秋”字在古代同“揫(jiū)”,有聚敛的意思,指的是夏天蓬勃的生命逐渐收敛,万物开始进入成熟或潜藏的阶段。
立秋过后,凉风至、白露降,一种极具音乐感的蝉鸣逐渐响起,这就是七十二候中记载的:“立秋三候,寒蝉鸣”。
二十四节气「立秋」中的「三候,寒蝉鸣」
「立秋」
三候寒蝉鸣
本月明星物种:蝉
大嗓门的情歌王
我国常见的寒蝉属物种就是虫冉画的这只蒙古寒蝉。它鸣声凄婉,常引起文人的惆怅与悲思。柳永在诗中写:“寒蝉凄切,对长亭晚”,李白则感叹:“寒蝉聒梧桐,日夕长鸣悲”。
蒙古寒蝉:有什么不懂的就问我吧,我全部知了~知了~
来源:Hanguk maemi
当然,蒙古寒蝉并不是唯一的鸣蝉。蝉科是半翅目下数量庞大且极具多样性的昆虫家族,目前已知有超过500属、3000多种,绝大多数种类都能发声。
在我国,蝉鸣的季节从5月中旬就开始了。在城市中最早出现的一般是蟪蛄,接着有鸣鸣蝉、黑蚱蝉等。直到夏末秋初,蒙古寒蝉才会登场。
你是不是也是只闻其声,不识其“蝉”呢?来见见这些歌唱家的庐山真面目吧!
拇指般大小的蝉如何能发出如此多样又震耳欲聋的响声?这些声音中又隐藏着哪些有趣的信息呢?
神奇的内置音箱
在蝉的世界里,只有雄性会发声,雌性则扮演安静的“倾听者”。
雄性发声的秘密就藏在它们圆鼓鼓的肚子里。在雄性腹部第一节的两侧各有一个圆形的薄膜,被称为鼓膜。鼓膜是由昆虫坚硬且灵活的外骨骼构成,上面排列着类似肋条的结构。
以北美周期蝉为例,鼓膜上的肋条根根分明
来源:Smithsonian National Museum
鼓膜下方连接着一对V形的鼓膜肌。蝉发声时会收紧肌肉,从而拉动鼓膜。鼓膜上的肋条随之一根根向内弯曲,每次变形都会发出一个“咔哒”的声音。
在每秒25000帧的慢镜头下,看鼓膜是如何被向内拉动变形的。咔哒-咔哒-咔哒-
来源:Smarter every day
当蝉以每秒约20000次的速度收缩鼓膜肌时,多个“咔嗒”声连续且快速地发出,就形成了我们听到的嗡鸣。
实名羡慕蝉强大的核心力量!
来源:NHK
随后,蝉中空的腹部就如同乐器的共鸣箱一般,将声音成倍放大,奏响了夏秋季节独有的吵闹乐章。
蝉:肚子里有墨水很了不起吗?我可有个超强音箱
来源:Encyclopedia Britannica
有趣的是,多数研究表明蝉的发声由神经系统控制,这意味着它们可以根据需要发出不同的声音信号。比如,我们最常听到的是它们用于吸引远处异性的召唤声;但如果遭到捕捉或受到惊扰,它们则会发出刺耳的干扰声。
由于不同种类的蝉鼓膜强度、鼓膜肌收缩频率,以及腹部内共鸣腔的大小不同,发出的声音自然也各具特色。
神秘的地下隐居者
在夏秋季节里声势浩大的蝉,其他时间都去了哪里呢?实际上,我们看到的蝉只是它们漫长生命中的短暂一幕。大部分时间,它们都静悄悄地潜伏在地底下。
蝉的一生可以大致分为卵、若虫和成虫三个阶段。交配后,雌性蝉会选择一根合适的树枝,将卵产于其中。几周或几个月后,卵孵化成若虫。若虫从树上落地、钻入土中,开始它们漫长的“隐居”生活。
刚孵化的若虫一般只有几毫米大小,从树枝中冒出来,像个半透明的小精灵
来源:Natsusen2in
不同种类的蝉若虫期长短不一,从1年到8年不等。有些特别的种类,比如北美某种周期蝉的若虫,甚至需要在地下等待17年才能破土而出。
蝉的若虫靠吸食植物根部的汁液维生,并经历多次蜕皮逐渐长大。最终,它们将在某个夏秋的夜晚钻出地面、爬上树枝、开始羽化。
准备羽化的若虫从土里探头探脑地冒出。
你是否曾在树边的地面上发现过一些硬币大小的小洞?这可能就是它们留下的痕迹呢。
来源:Sumatora gohan
羽化后的成虫寿命通常只有短短几周,只够它们找到配偶并完成繁衍。或许正因生命如此短暂,蝉才会全力以赴地大声歌唱吧。
羽化往往是昆虫最为脆弱的时刻!刚刚羽化的蝉,如同玉雕般晶莹剔透
来源:Sankei Up
屏蔽恼人的噪声!
尽管蝉鸣对它们来说是一首浪漫的情歌,但对我们人类而言,确实有些过于嘈杂。研究表明,一些大型蝉的叫声可达120分贝,而90分贝的噪音就可能损伤我们的听力了。
蝉在鸣叫时会关闭听囊,以保护“耳朵”不被震伤。收藏这张立秋节气卡,当你被外界噪声困扰时,不妨也像蝉一样“捂住耳朵”,倾听自己内心的声音吧。
本月「立秋」纪念卡片+限定贴纸来啦!
本期问题是:
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特别致谢
科学审核:单少杰
生态学博士,国家动物博物馆科普活动主管,中国科普作家协会成员。
撰文 | 海兔
版面编辑 | 多肉、海兔、虫冉
转载| 劲草嘉年华
本文转自公众号:BetaLabo
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