蝉是怎么发出声音的？找到解决办法

有很多种，雄蝉腹部有发声器，能连续发出很大的声音；虽然雌蝉的腹部也有发声器，但它不会发出声音。世界上蝉的种类很多，有3000多种，我国目前已知的有200种左右。在中国，土地辽阔，一年四季都有蝉鸣。春天有“春蝉”，一唱就喊“醒醒——醒醒”；夏天，有一个“夏蝉”。唱歌的时候就喊“好热——好热”“知了——知了”。秋天有“秋蝉”，唱歌的时候喊“拿着——拿着”；冬天有“冬蝉”，一唱就喊“完了——完了”。为什么蝉喜欢大声唱歌，声嘶力竭地叫？法国著名昆虫学家法布尔对此感到不解。他活了90多岁，一生致力于昆虫学的研究，写了654.38+0多万字的研究论文集——《昆虫》。他对蝉进行了多年的观察和研究，并做了极其生动细致的描述。他这样描述蝉的鸣叫:“在蝉翅膀后面的空腔里，有一个类似钹的乐器。它还不满足，还要在它胸前放一个响板，增强声音的强度。这只蝉为了满足对音乐的爱好，确实做出了很大的牺牲。因为这个巨大的响板，活体器官无处安放，只好被压到最小的角落。为放置乐器而收缩内脏，当然是对音乐非常热情。”但是，为了弄清蝉为什么没完没了地拉着它“肚子”上的铙钹使劲唱，法布尔是不是故意提高了“嗓门”，因为他根本没听到自己的大嗓门，怕别人没有自己听得那么清楚？于是，他做了一个实验，验证雄蝉是否能听到声音。他站在雄蝉身后，近距离大声说话，使劲吹哨子，打耳光，用石头砸石头……用各种噪音吓唬蝉。但是蝉继续无动于衷地歌唱。真的是对身后的事充耳不闻，只用心唱了一首歌。后来，法布里斯干脆找了两把火枪打野兽，里面装满了火药，在蝉的旁边一次又一次地开火。声音如雷，但“歌手”们悠闲地唱着，甚至没有表现出任何恐惧或焦虑。于是法布尔得出结论，雄蝉没有听觉。他听不到周围的任何声音，甚至他自己的尖叫。他是一个真正的“聋子”。雄蝉聋了吗？这是关于蝉的第一个谜团。法布尔的结论已经被广泛接受了100多年。直到20世纪80年代，小学语文课本中关于蝉的部分仍然沿用法布尔的观点，认为蝉是一个聋子。然而，在100多年前，人们一直认为雄性蝉能听到声音。并赋予了雄蝉“音乐大师”的美誉甚至直到现在，世界上的竖琴都是用蝉来装饰，作为一种象征。这里还流传着一个典故:相传古希腊有两位著名的音乐大师，阿诺莫斯和贵族。这一天，两位古代艺术家在雅典举行全国竖琴锦标赛。竖琴演奏技巧方面，Ionomos比Aristotelian略胜一筹。没想到，Ionomos正在演奏精彩刺激的时刻，竖琴的琴弦突然断了。就在这紧急的时刻，偏偏有一只蝉飞了进来，延续着琴声。紫罗兰只好随着水流推着船，模拟蝉的鸣叫，假装玩耍。因为模拟太逼真，真假难辨。紫罗兰赢得了比赛。为了感谢蝉的“拯救”，阿诺莫斯将蝉装饰在竖琴上作为象征。当然这只是传说，但反映了人们对蝉的听觉的看法。如果蝉是聋子，它怎么能及时飞来拯救现场？近年来，许多昆虫学家对蝉是聋的这一结论表示怀疑。雄蝉有一个高度发达的发声器，可以发出令人讨厌的高音。中小型蝉的鸣叫声一般可达80-90分贝，大型蝉可达100-130分贝。中国四川峨眉山的一种震旦纪马蝉，它的群鸣响彻整个山谷，震耳欲聋，不堪入耳。蝉为什么哭的力度这么大？目的是吸引远方的雌性交配繁殖。但是雌蝉的发声器官退化了，只能听？B style='color:黑色；背景色:# 99ff99 ' & gt很难称之为\醴䮚闩\咦？哎？为什么不蹲着扭呢？敲小岸猿？钡模壁？发生了什么事?你在开玩笑吗？哎？B style='color:黑色；背景色:# 99ff99 ' & gt叫的时候一定要能听到自己的叫声，这样才能知道怎么叫，不断修正自己的叫声，才能更有效的吸引雌蝉。昆虫学家解剖后发现，蝉的脑室外缘(第二腹节左右两侧)有一个略突出的听囊，腔内约有1500个听觉单位。当外界声波激发听膜振动时，听觉神经细胞被激发，其神经冲动沿听觉神经传入大脑的听觉通路，产生相应的听觉感觉。雌性蝉的听膜虽然比同种雄性蝉的小，但听脊明显较大，而且听脊对声音的感觉比听膜更灵敏。所以证明了雄蝉并不聋，只是她的听力不如雌蝉凌。但科学家在研究中发现，雄蝉的声音是由第一、二腹节发生器的收缩运动引起的，分别影响两侧膜的受迫振动。覆盖在发声膜上方的背瓣(即“鼓盖”)，形成的鼓室，左右对称的两个腹瓣(即“声盖”)和下方的左右心室，都具有调谐和放大声音的作用，而心室内壁的上半部是一个近似白色的褶膜，下半部是一个向内倾斜的近似半透明的听膜，亮如镜子，故称为“镜膜”。雄蝉的褶膜、镜膜、腹壁膜是接收声波的听觉膜，也是歌唱的辐射膜，相当于我们使用的单卡录音机。它是两用的，可以录音和放音。单卡录音机不能同时使用两种功能，录音时不能回放，回放时不能录音。因此，有科学家认为，雄蝉是“半聋”的，即静止不叫时能听到声音，但大声叫时听不到任何声音。然后这个问题又出现了。其实很多种蝉都有合唱的习惯。你不妨仔细听听，蝉是这样唱的:先是大家一起叫，节奏很整齐，然后一起停。可见，雄蝉鸣叫时，显然需要听到其他类似的鸣叫，才能调整自己的鸣叫，参与合唱。这样看来，说雄蝉的镜膜既是听觉膜又是扬声器膜是不可理解的。看来，雄蝉是不是聋子，还需要进一步探讨。雌蝉一定是哑巴吗？这是蝉的第二个谜语。从表面上看，所有被捕获的雌性都不会唱歌，所以人们称她们为“哑女孩”。从上面所说的来看，雄蝉的“镜膜”同时具有接收和放大的功能，所以它在唱歌的时候，镜膜是在放大的，难免听不到自己的歌声。这样，雌蝉不会说话，雄蝉也听不到它在叫什么。这不就是公蝉瞎叫的情况吗？这怎么能让远处的雌蝉准确找到自己的“男朋友”呢？一些科学家认为，当雄蝉绝望地鸣叫时，它可以从方圆1000领地召唤出雌蝉。当雌蝉飞到近距离时，雄蝉不断发出独特的低音量“求偶声”，吸引雌蝉靠近。同时，雌性蝉也能发出低音量的回应声。这样互相了解才能达到交配的目的。只是雌蝉的低音量次声人耳听不到而已。然而，他们是否真的以低音量“交谈”仍是一个谜。蝉是如何计时的？这是蝉的第三个谜语。雌雄蝉交配后，雄蝉很快衰老，坠地而死，留下雌蝉。雌蝉用尖头的产卵器在小树枝上扎一圈小洞，在树的木头上产卵。在小树枝的下端，她还用嘴刺破一圈韧皮部，使树枝断绝了水分和养分的供应，小树枝逐渐死亡。这样，有卵的树枝很容易被风吹到地上，这样孵化出来的蝉(称为幼虫)就能钻进土里。蝉产下的卵半个月后孵化成幼蝉。小蝉的寿命特别长。最短的要在地下生活2-3年，一般是4-5年，最长的是17年。幼蝉长期生活在地下，冬暖夏凉，很少有天敌威胁，但也很舒适。蜕皮4-5次后，它们要钻出地面，爬上树枝，依次蜕皮(称为蝉蜕皮)成为成虫。令昆虫学家困惑的是，蝉能准确确定时间，在“地狱”中完成幼虫到成虫的过渡生长，并在合适的时间爬出地面。这是一个不可思议的奇迹。尤其是17年，蝉再也没有了，准确地说是生活在17年的“地狱”里，才露出了天日之光。要看它的孩子，肯定又是17年。所以昆虫学家总是像天文学家等待日食和哈雷彗星一样等待“17蝉”的出现。幼蝉在黑暗的地下，看不到日出日落，也没有冬和热。他们如何测量时间？这是科学界一大未解之谜。]