夏日里的蝉

文/王德华

蝉在分类学上属于节肢动物门昆虫纲同翅目蝉总科。蝉的一生经历卵、若虫和成虫3个虫态,不经过蛹的阶段,属于不完全变态中的渐变态类型。成年蝉的个头在昆虫中属于中型或大型。蝉大多分布在热带,栖息在沙漠、草原和森林等生境中。全世界的蝉现存的种类大约有3000种,中国有200多种。
蝉的成虫以刺吸式口器刺吸寄主幼嫩枝条中的营养汁液为生。蝉有3对腿,成虫复眼突出,有3个单眼。不同种类的蝉,形状相似而颜色各异。蝉的寿命因其分布地和种类的不同而不同。中国蝉的寿命一般为3~7年,多数为5年,也有少数为8~9年。美国南部和中部地区有13年蝉,美国北部地区有17年蝉。
蝉大多数时间在地下生活,成年蝉地上的寿命一般为30天左右,最长不过70天。为什么蝉具有漫长隐秘的地下生命周期?有学者认为是为了避免天敌的侵害,安全地延续种群;也有学者认为幼虫在地下经过几年缓慢的生长,成为一个能量的储存体,最后挖洞、爬出地面和攀缘上树。
蝉可在不同行为情境中发出不同特性的鸣声。不同特性的鸣声可根据其通信功能分为呼唤声、求偶声、警告声和惊鸣声等,如雄性蝉的呼唤声主要用于吸引同种的雌性个体,可使雌、雄个体聚集并进行交配。蝉的求偶声可与呼唤声一起发挥作用,且两种声音信号的发出具有时序性。在求偶和交配过程中,雄性个体首先会发出呼唤声吸引雌性,当发现雌性或获得其回应后,再转而发出求偶声。
蝉有群鸣的特性,关于群鸣的原因,有的学者认为可能是同种的雄性个体之间的一种合作行为,可有助于吸引同种的雌性个体与雄性个体聚集,从而提高繁殖过程中的求偶和交配效率。还有学者认为,群鸣是蝉个体之间相互竞争而衍生的一种现象。因为雌性通常选择群鸣中最先发出鸣声的雄性个体进行交配,这可能造成雄性之间竞相发出鸣声,从而形成多米诺效应。在寄主植物呈斑块状分布的生境中,当一些个体找到寄主资源后,通过群鸣可以吸引其他个体前来聚集。群鸣还能干扰天敌根据蝉的鸣声进行觅食定位,有助于规避危险。
有学者对我国大部地区都有分布的金蝉进行过细致的观察,其若虫在土壤内经过若干次蜕皮后羽化为成虫。金蝉一般要经5~6年才能完成从卵到老熟若虫并破土羽化成蝉。成年雌金蝉的寿命为30~40天,雌雄均可以多次交尾,经2次交尾后便于寄主枝条上产卵。当气温在24℃以上,且在一定光照强度下,成年雄金蝉就开始鸣叫;但当气温降到24℃以下时,就停止鸣叫。金蝉可以一边刺吸汁液,一边鸣叫。盛夏当体温过高时,蝉会从背板排出多余的水分,进而得到散热效果。
初羽化的成虫身体和翅都较软且有皱,经过1~2小时后,体色渐深,身体渐硬且逐渐伸展。羽化过程中如果受到外界干扰,翅则无法正常展开飞行。蝉在羽化的时候,必须以与地面垂直的姿势面对树身牢牢挂在树上,这样才能保证翅膀的发育不会畸形。
我国学者对蝉的分类有很多研究,但对于蝉的行为学、生理学等研究较少。有学者对蝉的鸣声机理有研究,蝉的发音机制在仿生学方面具有重要意义。

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