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1 # renhouxing
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2 # 股事人物
抖音聽說過吧,也許你在刷抖音呢,昆蟲就是透過玩抖音發聲,透過快速抖動翅膀摩擦它有力的後腿發出聲音,這就是抖音。
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3 # 奇聞先知
昆蟲是如何發出聲音的?
發聲是昆蟲間通訊的有效方式之一,不同的鳴聲代表不同的心理,它在種內個體間的召喚、聚集、求偶、攻擊、報警等方面起著重要的作用。下面就來說說昆蟲的發聲原理是什麼,大家千萬別錯過。
昆蟲的發聲原理是什麼
為什麼昆蟲在飛的時候常會發出嗡嗡聲呢?它們大多數是沒有發出這個聲音的特殊器官的;這種嗡嗡聲只有在昆蟲飛行的時候才聽得到,原因是是昆蟲飛行時,每秒都要振動它的小翅膀幾百次。振動著的翅膀事實上就是振動著的膜片,而我們知道,所有振動得足夠頻繁的膜片(每秒鐘振動超過16次的),都會產生出一定高低的音調來。
現在你可以搞明白,人們是用什麼方法知道各種昆蟲飛行時候翅膀振動的次數的。這件事情很簡單,只要從聽覺上判定昆蟲發也嗡嗡聲的音調高低就行了,因為每一種聲調都是跟一定的振動頻率相當的。各種昆蟲的翅膀振動次數是幾乎不變的,昆蟲要調節它們的飛行,只在受到天冷的影響時才增加每秒翅膀的振動次數。正是因為這個緣故,昆蟲在飛行時,發出的音調總是不變的。
人們已經測到了各種昆蟲翅膀的振動次數,譬如說,蒼蠅(飛的時候發出F調)每秒振動翅膀352次,山蜂每秒振動去翅膀220次,蜜蜂在空著身子飛的時候發出A調音,每秒振動440次,如果帶著蜜飛行,只振動330次(B調),甲蟲飛行時發出的單調比較低,兩翅振動得比較慢,相反的,蚊子每秒要振動翅膀500~600次。為了使大家對於上面這一些數目有進一步的瞭解,讓我來告訴你一個數目:飛機的螺旋槳,平均每秒鐘只轉25轉。
昆蟲的發音方式
一、飛行、取食、求偶活動產生。
人類能夠聽到的振頻為20~20000Hz。蝶類為7~13Hz;蒼蠅為147~220Hz ;蚊類飛行時拍打翅膀的振頻約594Hz;因此我們可以聽到蒼蠅和蚊拍打翅膀的聲音。
二、身體撞擊其他物體產生。
如竊蠹頭部敲擊隧道壁發出的聲音,某些種類的雄性擬步甲求偶時利用腹片摩擦雌性胸部的瘤發出尖銳聲音。
三、昆蟲本身的特殊發音器官產生。
(1)摩擦發音。
發音器的兩部分互相摩擦而發音。如蟋蟀、螽斯、蝗蟲、螻蛄、蝽、天牛、金龜子等。
(2)膜振動發音。
同翅目、半翅目、鱗翅目的部分種類具有此種發音方式。
昆蟲的卵要經過幾個發育過程才能變成成蟲。在發育過程中,昆蟲表現出了不同的體態,這種發育過程稱為變態發育。變態分為不完全變態和完全變態兩種型別。
昆蟲發聲器產生的鳴聲
摩擦發聲
是指昆蟲體表的不同部位相互摩擦而產生的聲波。這種發聲方式在昆蟲中最為普遍,有11個目的昆蟲能以摩擦的方式發聲,其中最為普遍的是直翅目、半翅目、鞘翅目的昆蟲;從蟲態來看,成蟲、幼蟲(若蟲或稚蟲)、蛹皆可發聲;就發聲器官來看,以摩擦發聲的昆蟲,在身體的一定部位有一定形態和結構的發聲器。發聲器的著生部位在頭、胸、腹三部分均有,具體結構更是多種多樣,據Kevan(1955)報道僅直翅目的此類發聲器就有24種之多。
有關摩擦發聲器,Dumortier(1963)曾作過較為全面的報道,印象初(1982)曾對我國蝗總科的發聲器進行了細緻的研究,並發現我國蝗蟲總科的發聲器有11種不同的型別,林鳳鳴對黃星蝗的發聲器亦有詳細的研究。著名的鳴蟲蟋蟀、蟈蟈悅耳的“歌聲”就是兩前翅的摩擦產生的。它們的發聲器由聲銼和刮器兩部分組成,聲銼是由雄蟲前翅的肘脈腹面特化而成的,另一前翅與與之相對的後緣形成刮器。
發聲時,通常兩前翅翹起,與蟲體呈一定的角度,透過前翅張開、閉合,使聲銼與刮器摩擦,從而使翅振動,再經過放大與共鳴,悅耳的鳴聲就產生了。蝗蟲的摩擦發聲同蟋蟀、螽斯有相似之處,但發聲器的結構不同。蝗蟲身體的一部分形成顆粒狀的突起——聲銼,身體的另一部位形成刮器,兩者相互摩擦發聲。聲銼及組成聲銼的聲齒,不同的種類差別較大,刮器結構簡單,僅為翅、足或其它部位的一些剛毛、齒、隆線或翅脈等。除無翅和翅非常退化的蝗蟲外,絕大多數蝗蟲均能發聲,但是不同的種類,發聲的機制有不同。據有關專家研究,在我國蝗蟲的11種發聲方式之中最為常見的是後足腿節—前翅型,即聲銼和刮器分別位於後足腿節或前翅上,二者摩擦發聲。其腿部的摩擦發聲是透過基節和後動肌來啟動的,這些肌肉有雙功效:在飛行時,它們使翅向下壓下,這兩種肌肉同時收縮;但是在腿部運動即發聲時,它們則是交替收縮的。
膜振動發聲
是指膜狀發聲器透過肌肉的收縮與鬆弛作用振動發出的聲波。這類發聲方式為同翅目、半翅目、鱗翅目中的某些種類所具有,是昆蟲中發聲效率最高的方式之一。這種發聲方式以同翅目頭喙亞目最為典型,它們在幾個世紀以前就以其洪亮的“歌聲”聞名於世,其中對蟬類的發聲機制研究的也最為透徹。蟬的種類很多,多數種類均能鳴叫,但是鳴叫的機理和方式卻不盡相同。總的來講,蟬類的發聲方式大致可以分為4類:
①翅拍擊發聲 此類蟬無鼓膜發聲器或是接近退化,靠前後翅與身體的摩擦發聲,如Platypediinae屬。
②前後翅摩擦發聲 此類蟬無鼓膜發聲器,前翅後緣(2A)和具有發聲齒的後翅前緣相互摩擦發聲,如Ydiellinae屬。
③副發聲器發聲 此類蟬除具有鼓膜發聲器外,在中胸背板前緣兩側有盤狀構造,上有很多縱向的細刻紋——發聲盤,可與前翅臀區基部摩擦發聲,雌雄均有類似的構造,另外,雄性還具有典型的鼓膜發聲器,是它的主要發聲器官。如Tettigadinae屬。
④鼓膜器發聲即振動發聲 鼓膜器發聲是蟬類昆蟲最進化、最有效的發聲方式。為大多數蟬所具有。蟬的腹部第一節背側面具有一對薄的幾丁質膜狀結構——鼓膜。鼓膜周圍有增厚的表皮支撐,上面蓋有由表皮形成的蓋狀保護物。鼓膜內表面生有一些內脊,內脊上生有肌肉——鼓膜肌。當鼓膜肌收縮時,拉動鼓膜向內側凹;當鼓膜肌鬆弛時,鼓膜由於骨質環和脊的彈性,使其恢復正常形態。鼓膜肌連續的收縮作用,就產生了1組脈衝。鳴聲強度的大小、頻率的高低、節奏的快慢,主要受鼓膜肌的收縮強度、收縮速率、鼓膜振動等因素的影響。
氣流振動發聲
這種發聲方式與人的發聲原理很相似,只是目前還沒有充足的證據。有人研究了一種天蛾(Achernotie atropos)的發生機制,認為其主要發聲器官是內唇,當天蛾咽部肌肉收縮時,氣流即經喙到達片狀內唇,從而使之發生振動。當氣流達到咽底時,空氣受阻而旋轉,因而產生波動的氣流。伴隨氣流達到咽底,即產生低頻率的鳴聲;當空氣撥出時,發出較高頻率的尖銳的鳴聲。
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4 # 科學驛站
資訊互動是動物的基本屬性。我們人類一般用嘴巴、手勢以及文字等進行資訊交流,雖然大部分昆蟲自出生起就不能用喉嚨來發出聲音,但造物主在給他們關上一扇窗的同時也給它們留了另外的門:這些昆蟲往往能充分利用翅膀、腹部等發聲器官來發出聲音,進而彌補了這一不足。而他們發出的聲音像我們人類一樣,想必是既有彼此之間的愛情宣言,也有勞累工作一天後的吐槽。
你聽,夏夜裡蟋蟀那無休止且亢奮的鳴叫,說不定是它正在鼓足勇氣向心儀的物件進行歌唱呢。而這一聲聲鳴叫中還伴隨著其他蟋蟀沉悶且拖拉的鳴聲,那也許正是某個失戀的蟋蟀在夏夜裡的哭訴。
據統計,昆蟲綱34個目中有16個目的昆蟲能主動發聲,而且不同昆蟲的發聲方式、發聲器官完全不同,發聲的目的也有求偶、討食、戰爭、警告等等多種訊息。
今天,我們就來聊一聊以蟋蟀、秋蟬為代表的昆蟲是如何發出聲音進行有效交流的。
按照昆蟲是否主動發聲來進行分類,可將發聲的方式分為兩大類:一種方式是由它們專門的發聲器官進行發聲的,另一種是在飛行、取食等日常活動中伴隨而來的聲音。我們這次主要聊一聊昆蟲靠發聲器官來主動發聲的原理。
方式一:摩擦發聲前面我們說到,昆蟲34個目中有16個目可以發聲,而這16個目中有11個目是靠摩擦發聲的,可見這是一種最通用的發聲方式,而這一方式的典型代表就是我們常見的蟋蟀了。
蟋蟀正是靠著兩對前翅間的相互摩擦而產生不同的聲音的,而具體為什麼靠翅膀摩擦就能發出這麼響亮的聲音,這就離不開下面兩個器官了,這就是音銼和刮器。音銼長在雄性蟋蟀的右前翅上,它是由一排鋸齒狀的音齒嵌入到一條蜿蜒曲折的齒脈上形成。刮器長在左前翅上,顧名思義,就是接受右前翅上音銼來回摩擦的器官。介紹完這兩個器官,我們再來看一下蟋蟀是如何巧妙的利用他們來發出帶有不同資訊的聲音來的吧。
當蟋蟀鳴叫時,左前翅和右前翅稍稍翹起,與身體成一角度,然後揮動兩個翅膀向身體兩側橫向迅速的張開、閉合,使音銼和刮器相互摩擦,進而使得翅膀發出聲音。但這個時候的聲音是很小的,這就需要另一個器官的放大才能把聲音傳到很遠,這個器官起到類似於喇叭一樣的作用,它有一個學名叫做“鏡膜”,鏡膜接收到翅膀震動發出的聲音後,經過共鳴和放大,一個個刺耳的脈衝波就形成了。
而蟋蟀揮動左前翅和右前翅的頻率、振幅不同,那形成的聲音也就有了此起彼伏、抑揚頓挫的效果,這些不同的聲音自然也就傳遞著召喚、求偶、爭鬥等不同的訊息了。
方式二:膜震動發聲透過膜震動方式來發聲是昆蟲中進化的最有效、最先進的發聲機制,這一方式的典型代表就是我們常見的蟬了,每逢夏季裡的傍晚,禪聲無疑是鄉間小道上最響亮、最悅耳的歌聲了。
蟬的腹部上長有一對薄薄的膜狀結構——鼓膜,鼓膜外表面蓋有由表皮形成的保護層,內表面長著一層內脊,而發聲的關鍵——鼓膜肌就附著在內脊上。當鼓膜收縮時,就會拉動鼓膜肌向內凹陷,當鼓膜放鬆時,因為內脊的彈性作用,使得鼓膜肌迅速回彈,並形成一組脈衝波。當蟬透過骨骼控制鼓膜肌來回收縮和放鬆時,一組連續的聲音就形成了。
同樣,不同頻率、不同幅度的鼓膜肌收縮動作,也就催生了不同音色、不同大小的禪聲了。
方式三:氣流震動發聲這種發聲方式在昆蟲中比較少見,關於這種方式,我就拿“飛蛾撲火”故事中的蛾子為例進行介紹。蛾子的發聲器官叫做“內唇”,當蛾子的咽喉部的肌肉收縮時,氣流就會透過喙傳到內唇上,進而使內唇發生震動。當氣流到了咽喉的底部時,這股氣流就會向上迴旋,並伴隨著一聲低沉的聲音發出,當這股氣流繼續向上迴旋並撥出時,一聲尖銳的鳴叫也就發出了。怎麼樣,這種方式是不是像極了人類發聲的原理呢?
除了以上三種方式,昆蟲發聲方式還有依靠身體碰撞物體來發出聲音,依靠高頻率揮動翅膀來發出“嗡嗡嗡”的聲音,例如花叢裡勤勞的蜜蜂等,只不過這種發聲方式並不是昆蟲依靠發聲器官而發出的,這一次就不再介紹啦。
值得一提的是,昆蟲的種類不同,嗚叫時所發出的聲波也不同。如夏季裡的蟬喜歡“引吭高歌”,秋季裡的蟬總喜歡“演奏”一些低沉悲切的歌曲,而蟋蟀呢,它也許是秋蟬的最佳知音,用一曲曲“高山流水”般的合奏向人們訴說著這個秋季裡的故事。
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5 # 科學羋盒
昆蟲的發聲方式:
1、磨擦發聲 磨擦發聲的方式非常普遍,但具體的發音器構造卻是多種多樣的。
2、由口發聲 如天蛾靠內唇發聲,當咽及肌肉收縮形成氣流在口內出入時,遇內唇受阻造成放置的氣流,發出猶如人“吹哨”的聲音。
3、振翅發聲 昆蟲飛翔時翅的拍打,胸部骨片的振動以及左右翅互相拍擊而造成的聲音。不同種類的昆蟲飛行時的翅振頻率不一,有的昆蟲每秒高達到2000次,而蝶類一般為7.5~13次,我們人耳聽到的聲音振頻範圍為每秒16~20000次,所以我們可聽到蚊子的翅振聲,而聽不到蝶類翩翩起舞時發出的聲音。
4、膜振發聲 當昆蟲體內壁肌肉收縮,便振動鼓膜發聲,加之鏡膜的協助和共鳴室的反響,聲音就分外響亮了。如蟬。
5、碰擊發聲 有的昆蟲飛行時,每秒都要振動它的小翅膀幾百次。振動著的翅膀事實上就是振動著的膜片,而我們知道,所有振動得足夠頻繁的膜片(每秒鐘振動超過16次的),都會產生出一定高低的音調來。
回覆列表
昆蟲是用翅膀摩擦或震動來發出聲音。人或動物用口發聲,而昆蟲的口專門用於咬食物,就連呼吸也不用口,用肚皮上的氣門完成呼吸。