关于知了的那些事儿

夏天，你家附近有大树吗？树上有没有“知了……知了……”的叫声？还一阵一阵的，吱吱啦啦，下雨前叫得更欢呢。你肯定知道，它就是蝉。但是你了解它们吗？就算你吃过蝉蛹，恐怕你也不知道吃下去的是什么吧？来，跟我来看看，蝉是怎么回事。

蝉属于节肢动物门，六足亚门，昆虫纲，有翅亚纲，半翅目，颈喙亚目。半翅目底下其实还有很多其他科的蝉。比如叶婵、沫蝉、蜡蝉等，那些家伙就跟我们正常看到的蝉不一样，所以我这次只说蝉科的宝宝们。

蝉吃什么？

蝉其实不是个大科，只有3000多种。这个小标题就是蝉的食性问题了。蝉长有刺吸式口器，吃植物的汁液。昆虫的口器一般分三种，一种是吃固体食物的咀嚼式口器，比如螳螂；一种是吸食汁液的吸收式口器，这吸收式可是个大家族，蝉的刺吸式只是其中一种，其特点是口针细长。蓟马类昆虫是锉吸式，其特点是各部分都不对称。

蛾子和蝴蝶的口器是虹吸式，特点是可以卷曲。脉翅目草蛉、粉蛉、蚁蛉、褐蛉、螳蛉等昆虫的口器是捕吸式，有上下颚。双翅目虻类昆虫的口器是刺舐式，有口针，舌头也是一根针。再就是苍蝇的舐吸式和蛆的刮吸式，都比较特别。还有一种是固体、液体通吃的，称为嚼吸式口器。蝉这个口器和虱子、蚊子的口器都差不多，蚜虫也是如此。你看它那个口器，好长，扎一下就好疼。

这些有刺吸式口器的家伙，一般都是吃韧皮部筛管细胞里的汁液。虽然不是特别有营养，但那也称得上是植物的血液啊，里面的东西肯定好消化，所以蝉的尿也多。但是，植物也不是摆着看的。植物也有免疫防御系统，被扎伤了，植物也会反抗。除了表面的毛，其实最重要的是化学防御系统，比如乙烯，比如水杨酸、茉莉酸。

以上这些图可不是轻易能被看到的，是在显微镜下的影像。寒蝉也是蝉的一种，只是略小，如下图：

蝉儿们要怎么"啪啪啪"才能生出这么多孩子给我们唱歌啊？

蝉的一生分为卵、若虫、成虫这三个阶段。

蝉的交配姿势也很特别。俩蝉先保证生殖器接触，然后保持140°~180°。雄蝉和蜻蜓一样，尾巴上有个抱持器，能够紧握住雌蝉第九腹板基部的凹陷处，形成着力点。然后阳茎就露出来了，之后就是交配。待结束后，雌蝉先动腿，向后轻轻一踢，当然，它踢不到雄蝉，意思就是“够啦，赶紧从老娘身上下来！”不过，其交配要持续1~2小时以上，沫蝉之间能达到4小时。

雌蝉的产卵器是个像针一样的东西，这玩意就可以插到树皮里，一般是直接插进树的嫩枝。每个嫩枝里要产100多个卵。由于蝉的产卵破坏了树枝的汁液供应，这段嫩枝可能很快就干枯掉在地上了。然后，卵孵化出的若虫就从树枝里钻出来，钻进地下，找到附近的树根，一门心思开始吸食树根的汁液。

经过3~5年或者更长（甚至有17年），若虫成熟，在某一个春末夏初的夜晚或白天，蝉若虫从地下钻出，爬上一颗大树，蜕皮，然后就变成一只真正的蝉了。蜕下来的皮就是一味著名的中药——蝉蜕。

?^{蝉的生活史}

^{蒙古寒蝉的若虫}

蝉为何叫的声音那么大，它们是怎么发出那种声音的？

蝉的叫声，我想，大多数人都听过吧？不管你在农村还是城市。一到夏天，伴随着炎炎夏日，就听到蝉们在努力的吱吱喳喳。蝉科的宝宝们最大的特色就是雄性可以发出声音，而且天气越热，叫得越欢，凉快时反而不叫了。蝉宝宝的叫声在昆虫中是最大的，连蟋蟀都比不上。其发声器官结构也是最复杂的，蝉的身体两侧有两个洞。这两个洞的表面有薄膜，形成了鼓膜发生器，声音并不是由翅膀产生的振动发出的。

除此之外，还有很多其他种类蝉，它们也会叫，但是叫的方法各有各的不同。比如有的是靠翅膀和身体拍打发出声音，有的是用翅膀摩擦发声，还有的除了鼓膜发生器，还私藏了一个秘密武器，称为副发音器，可以和翅膀摩擦发声。在蝉的身体两侧有鼓膜肌，每当它收缩时，就拉动了相关联的鼓膜振动，产生由两个鼓膜发生器发出的声音脉冲。

其实，每只蝉的叫声是不一样的，虽然听起来差不多。它们的声音会受时间、温度、湿度、光照、地理环境及个体差异的影响，只是以人类的听力，一般听不出来。每天清晨，蝉有晨鸣，有明显的前奏、高潮和尾声，声音最高时能达到80分贝，不同地区的蝉还有方言，如下图：

蝉鸣有非常多的意义，有时候是一只蝉的自言自语，有时候是许多蝉的大合唱，有时候是为了互相沟通，有时是为了召唤自己的小伙伴，有时候是为了找对象，有时候是受到了惊吓。当然，找对象还是主要的目的。

蝉翼

蝉翼是这样的，它有很多脉络，脉络之间有一层透明的薄膜。蝉翼表面呈纳米结构，可以导致细菌迅速死亡，细菌一旦粘附在蝉翼表面，就会导致细胞膜和细胞壁的快速拉伸，直到拉伸到一个限度，就被拉破了，细菌就死了，感觉很神奇吧？

是不是没想到？蝉翼看起来轻薄如纸，放大以后居然是这样的。看这近似均匀分布的纳米尺度的柱状突起，柱状突起高度约为200纳米，间距约为 170纳米。细菌的长度远大于柱状突起的间隔，但是细胞膜的厚度远小于柱状突起的高度，所以细菌就会逐渐向下坠落，直到被扯破，就像这样：

细菌分为革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌，阴性菌的细胞壁只有两层肽聚糖，而阳性菌有10层肽聚糖，这导致阴性菌很容易在蝉翼上死亡，而阳性菌不容易死亡。不过，蝉翼上的阴性菌比较多，所以蝉翼从来不怕细菌侵袭。

蝉对农业有什么害处？

其实，蝉对农业并没有太大的害处。因为我们日常见到的蝉（蝉科）一般喜欢待在大树上，尤其是城市里的行道树。倒是叶婵、沫蝉、黑蚱蝉这些种蝉的危害比较大。主要的危害除了吸食树（茶树，果树等）的汁液，还有产卵会造成枝条死亡，产生病害。

蝉作为食物有何用处？

每100克蝉若虫含72克蛋白质、15克脂肪、1.8克灰分。蛋白质含量为瘦牛肉(含量20.2%)的3.5倍，瘦猪肉(含量16.7%)的4.3倍，羊肉(后腿含量18.7%)的3.8倍，鸡肉(含量23.3%)的3倍，鲤鱼(含量17.3%)的4倍，鸡蛋(含量11.8%)的6倍。总之，其蛋白质含量非常丰富，钙、铁、锌、硒、维生素的含量也较高。除了蝉本身，蝉体内还有一种寄生真菌，称为蝉花菌，是冬虫夏菌的一种。

我国人民吃蝉的历史太久了，《礼记》中就有记载，蝉不但是庶民的美食，皇室贵族也爱吃。现在既可以以菜肴的形式入席，又可以将它加工成蜜饯、调味品、饮料品，以及磨成粉末，掺在面粉中，被加工成各种食品。不过吃蝉并不是没有危险，有的人可能会对这种昆虫蛋白质过敏，如果你属于过敏体质，那就少吃。另外，现在使用农药的量太多，尤其在乡村，如果蝉身上沾染了农药后被你吃了，那么，农药中毒是什么后果，你懂的……

^参考文献

^{1. 蒋锦昌, 杨新宇, 唐欢,等. 蝉类用于声通讯的鸣声特性及其飞行趋声范围的估计[J]. 声学学报, 1995(03):226-231.}

^{2. 崔焘, 何培宇, 潘帆,等. 基于雄蝉生物发声机理的蝉鸣声数字化建模研究[J]. 四川大学学报(自然科学版), 2013, 50(03):529-536.}

^{3. 蒋锦昌. 云南景洪地区蝉鸣特点的分析[J]. 昆虫学报, 1985(03):257-265.}

^{4. 雷仲仁, 周尧. 蝉鸣特征及其在分类学上的意义:同翅目:蝉总科[J]. Entomotaxonomia, 1994(1):51-59.}

^{5. 范广玉, 刘宁国, 杨群,等. 可可广翅蜡蝉的行为节律观察[J]. 贵州农业科学, 2016, 44(04):53-56.}

^{6. 鲍东海, 赵改书. 食蝉蛹致过敏性休克伴喉水肿1例[J]. 人民军医, 2003, 46(05):307-307.}

^{7. 潘留幸. 头喙亚目昆虫口器的比较形态学研究(昆虫纲:半翅目)[D]. 西北农林科技大学, 2013.}

^{8. 王旭. 中国蝉族系统分类研究(半翅目:蝉科)[D]. 西北农林科技大学, 2014.}

^{9. 侯泽海. 关中地区优势蝉科昆虫若虫比较形态学及生态学研究[D]. 西北农林科技大学, 2015.}

^{10. 张佳丽. 蝉翼表面结构对细菌细胞作用的理论分析[J]. 科学大众:科学教育, 2016(4).}

^{11. 薛福东, 刘俊杰, 郭龙芳,等. 蝉翼表面结构对细菌细胞作用的理论研究[J]. 生物物理学报, 2014, 30(06):454-462.}