遇見科學

隨著暑假腳步到來，也讓氣溫一天比一天升高，氣象局日前才宣布台北氣溫高達36.3度，創下入夏以來最高溫。儘管，炙熱天氣讓人揮汗如雨，但對蟬兒來說，卻是愈到夏天，愈是鳴聲大作的時刻。

相信許多人在求學時代都有過這樣的經驗，每到夏季，偌大校園裡除了朗朗讀書聲外，還會傳來抑揚頓挫的唧唧蟬鳴，陪伴埋頭苦讀的年輕學子。此起彼落的蟬聲就像是一首又一首的大自然交響曲。

為何蟬會鳴叫呢？從蟬的外觀來看，可分為復眼、單眼、觸角、前中後腳與上下翅，但若仔細分析其身體結構，則可發現原來蟬鳴的秘密就隱藏在其中。

永和社區大學昆蟲生態講師吳加雄表示，蟬的身體結構就宛若一個大鼓般，而蟬的發音器就是突出於蟬腹面的音箱蓋，裡頭還包括內側腹面腔與外側側腔；當蟬鳴叫的時候，會利用蟬腹部的發音肌來拉動外側側腔的鼓膜，隨著鼓膜的振動也會引發腹面腔的摺膜產生共鳴，再加上音箱蓋的開合，就會出現一陣陣蟬鳴聲。

中興大學昆蟲學系教授楊正澤表示，根據統計，目前蟬在全球的種類大約有2400多種，而台灣則有59種左右，生命週期會隨著蟬的種類而有所不同。以蟬鳴來說，其發聲原理也像是手風琴樂器，蟬會利用身體的肌肉來拉動腹腔共鳴器，演奏出悅耳動聽的自然界樂章。但，可別以為每隻蟬都會鳴叫，事實上這是專屬於「雄蟬」才有的生理特色，目的是為了吸引雌蟬注意，也就是透過蟬鳴來求偶。

就像男生會彈著吉他對心儀的女孩唱情歌般，對雄蟬來說，在交配季節，同樣也必須為了求偶成功而努力哼唱一首首情歌來獲得雌蟬青睞。吳加雄表示，由於成蟬本身的生命期並不長，為完成「傳宗接代」的重責大任，使得雄蟬必須要努力高聲鳴叫來呼喚「生命中另一半」，藉此順利孕育下一代。

「不只蟬，螽斯、蟋蟀也會發出叫聲，三者合稱為鳴蟲」吳加雄指出，自然界的「歌手」可不只蟬一種，螽斯、蟋蟀等昆蟲也擁有一副好歌喉。另外，獨角仙與鍬形蟲則能透過腳關節的摩擦來發出陣陣聲響。

有趣的是，蟬鳴還會出現「多部合聲」的效果。以熊蟬為例，當樹上有一隻蟬發出叫聲後，也會帶動其它熊蟬一起「同聲唱合」，形成此起彼落的蟬鳴聲。不只如此，蟬鳴聲還會因蟬種類不一樣而有高低音不同，有些蟬喜歡「高歌一曲」，也有些蟬是以「低沉嗓音」取勝。正因如此，也讓昆蟲學家利用這個特性來「聽聲辨蟬」，從中分辨出不一樣的蟬種。