维基少年:昆虫/蝉
蝉是大型昆虫,长1到2-3/8英寸。大多数是黑色,带有绿色斑点。它们身体粗壮,头部宽阔,触角短。它们的大复眼相隔很远。三个小眼 (ocelli) 排成三角形。带有结实脉络的透明翅膀附着在胸部。翅膀像屋顶一样覆盖在腹部。有六条腿,带有强壮的爪子,可以抓住树皮。未成熟的蝉看起来像成虫,但翅膀很小或根本没有翅膀。雄性在腹部基部下方有发声器官。蝉有时被称为蝗虫,但不像蝗虫那样跳跃。
周期蝉长3/4到1-1/4英寸。它们呈黑色至棕色,腹部下方呈红棕色至黄色。翅膀带橙色调;腿呈红色。前翅是后翅的两倍长。翼展可达3英寸。一种中国物种长7英寸,翼展8英寸!
一些蝉物种五颜六色。Magicicadas 身体黑色,眼睛红色,翅膀上有橙色脉络。每只前翅的末端有一个黑色“W”。Okanagana 物种呈黑色和橙色。“走走停停”的厄瓜多尔蝉翅膀上有红色和绿色斑点。一些蝉物种长得怪异。雄性澳大利亚气囊蝉有一个大的气囊状腹部。
科学家通过蝉的声音或“歌声”来识别蝉物种。雄性蝉在腹部两侧有 2 个薄膜 (鼓膜)。肌肉向内拉动鼓膜发出咔哒声。当肌肉放松时,鼓膜弹回发出不同的声音。每秒发生 300 次!空心的腹部像鼓一样放大声音。
周期蝉物种 (Magicicada) 发现于密西西比河以东,从五大湖到墨西哥湾。它们的栖息地是落叶混交林和附近的草地和牧场。
与其他蝉不同,周期蝉只每 13 年或 17 年出现一次。当它们同时出现时,被称为“群体”。有些群体很大,而有些群体很小。在美国只有 14 个 17 年蝉群体和 5 个 13 年蝉群体。17 年物种主要在北部地区。13 年物种通常在南部和中西部地区。
蝉属于同翅目昆虫,因为它们有吸吮式口器。该目昆虫刺穿根部或茎部,然后吸取植物的汁液。周期蝉以树根的汁液为食。这就是它们在夏季保持凉爽和防止脱水的方式。
食虫鸟类和各种动物吃蝉。雄性蝉使用腹部振动的膜来警告危险。蝉可以飞离捕食者。它们飞得很快,但有时会撞到树木和其他物体。捕食者通常会被大量出现的蝉所淹没。捕食者吃饱了,许多蝉仍然存活。
蝉经历简单或不完全变态。有三个发育阶段——卵、若虫和成虫。为了产卵,雌性使用产卵器在小枝上切开一个缝隙。小枝枯死并掉到地上,卵留在那里。有时,幼蝉若虫从卵中孵化出来,从小枝上掉到地上。到达地面后,它们使用强壮的前腿在地下土壤中挖洞,在那里它们将生活。
蝉在蜕变成成虫之前要经过几个若虫阶段。没有幼虫或蛹阶段。当春季土壤温度足够温暖时(约 64 华氏度),若虫会挖出通往空气的出口隧道。它们爬上树,进行最后一次蜕皮。当外骨骼从背部裂开时,成虫会扭动出来。
新出现的成虫呈乳白色。在 2 或 3 个小时内,它们的身体会变成黑色。翅膀是厚厚的薄片。液体通过血管网络泵入以展开翅膀。翅膀的脉络变成鲜橙色,眼睛变成鲜红色。当翅膀展开并干燥时,蝉会爬行或飞到树梢上。
大多数蝉物种的寿命在 2 到 8 年之间。这些物种通常被称为“一年生”蝉。一年生蝉群相互重叠,因此每年都可以找到成虫。每个生命周期群体的物种大小、颜色和歌曲都不同。相比之下,“周期性”蝉在 13 年或 17 年的漫长生命周期中一起成熟。周期蝉也有三个阶段的生命周期,但它们以若虫阶段度过了许多年。大多数出现的周期蝉群包含 2 或 3 个物种。
一年生物种每年仲夏出现。七月和八月,人们可以在树上看到成千上万的空蝉皮。它们被称为“犬日”蝉。古代人认为太阳的热量与天狼星的热量相结合。他们称仲夏的炎热日子为“犬日”。
周期蝉的生命周期在 13 到 17 年之间。它们出现在 5 月和 6 月。周期性蝉成虫只在某些年份出现在特定区域。它们大部分时间以若虫阶段在地下度过。
蝉在拉丁语中意为“蜂鸣器”。每个蝉物种都有独特的歌声,例如响亮的嗡嗡声或嗡嗡声。每首歌曲的音调和节奏都不同。一些物种比其他物种更“音乐”。有时它们会发出咔嗒声或呜呜声。当数千只蝉同时唱歌时,它们的声音非常大。
雄性蝉使用鼓膜(腹部上的特殊结构)发出声音。雄性蝉发出声音来吸引雌性。雄性蝉从地下出现后几天就开始发出声音。它们经常在“合唱中心”附近聚集在一起,吸引雌性。它们在晚上停止唱歌。
周期蝉若虫能够在地下挖掘深达 8 英尺的洞穴,以找到可以觅食的根部。它们能够通过品尝从根部吸取的汁液来判断 13 年或 17 年是否过去了。随着树木在季节中生长,这些液体发生变化。如果蝉数错了,它们就不会在正确的时间出现。
当它们孵化时,数百万只蝉突然出现,就像魔术般从土壤中出现。它们的学名是Magicicada。美国不同种类的Magicicada 通常按照不同的时间表出现。每 221 年,它们会一起出现!
蝉自古以来就吸引着人们。它们受到世界上大多数国家人们的喜爱。在法国,人们认为它们会带来好运。它们是非洲、亚洲和拉丁美洲人们的食物来源。在古代中国,它们是重生的象征。
1634 年,新英格兰的清教徒听到了一群蝉,被称为 XIV 群体。这个群体生活在包括马萨诸塞州在内的 13 个州的部分地区,清教徒最初定居在那里。清教徒认为蝉是像圣经故事中那样的大灾蝗虫。XIV 群体最后一次出现是在 2008 年。下一代将出现在 2025 年。
蝉不会咬人或蜇人。它们没有经济价值。有时,当大量蝉挤在一个狭小的区域时,就会造成损害。太多蝉觅食和产卵会损害幼树。老树通常能幸免于难,损失很小。
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