出品:科普中國(guó)
作者:李勃(陜西省生物農(nóng)業(yè)研究所)
監(jiān)制:中國(guó)科普博覽
在中國(guó),人生大事莫過于四件:婚喪嫁娶,可見中國(guó)人對(duì)于婚嫁之事的看重。今人婚慶,無論中式還是西式,總免不了要大宴親友賓朋。但你可知道,在三千年前的西周,要參加別人家的婚禮,你得先學(xué)會(huì)唱首詩:
螽斯羽,詵詵兮。宜爾子孫,振振兮。
螽斯羽,薨薨兮。宜爾子孫,繩繩兮。
螽斯羽,揖揖兮。宜爾子孫,蟄蟄兮。
——《詩經(jīng)·周南·螽斯》
從“宜爾子孫”這句話,可以看出這是一首祝福新人多子多孫的詩。全詩以重章復(fù)沓的節(jié)奏,反復(fù)提到了一種昆蟲——“螽斯”。那么,究竟何為螽斯?今天就由我為大家做個(gè)介紹。
受人尊崇的生育能手
在昆蟲中,螽斯的體型較大,通常為40-60mm左右,體色為草綠色或者灰色。螽斯的觸角細(xì)而長(zhǎng),有一對(duì)大而明亮的卵圓形復(fù)眼(由很多小眼組成),位于頭的前上方兩側(cè)。頭部下方有一個(gè)發(fā)達(dá)的口器,尤其善于咀嚼植物組織。在它的胸部上長(zhǎng)有3對(duì)足,前面兩對(duì)適于爬行,后面一對(duì)肌肉更加發(fā)達(dá),主要用于跳躍。螽斯的翅膀也很獨(dú)特,通常左翅蓋在右翅上側(cè),后翅略比前翅長(zhǎng)。
螽斯的外形和我們認(rèn)識(shí)的另一種昆蟲——蝗蟲很相似。在宋代朱熹所著的《詩集傳》中就有這樣一段描述:“螽斯,蝗屬,長(zhǎng)而青,長(zhǎng)角長(zhǎng)股,能以兩股相切作聲,一生九十九子……”
A
B
圖1 A中華螽斯 B花脛綠紋蝗
(圖片來源:圖A毛少利提供 圖B譚季釗提供)
所謂“九十九子”,并非是個(gè)準(zhǔn)確數(shù)字,而是形容其繁殖能力很強(qiáng)。也正是因?yàn)槠鋸?qiáng)大的繁殖力,蝗蟲對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中危害極其嚴(yán)重。
圖2 嚴(yán)重蝗災(zāi)
(圖片來源:veer圖庫(kù))
雖然先民們懼怕蝗蟲,但蝗蟲強(qiáng)大的生育能力又讓人羨慕。因?yàn)?,彼時(shí)科學(xué)尚不發(fā)達(dá),生產(chǎn)力十分落后,人是最重要的勞動(dòng)力,所以繁衍后代被視為最重要、最神圣的使命。
螽斯不僅和蝗蟲外形相似,在繁殖能力方面也不相上下。因此,在那個(gè)生產(chǎn)力極不發(fā)達(dá)的歲月,為了更好地適應(yīng)自然,在險(xiǎn)惡的環(huán)境中安身立命,祖先們便將多子多孫、生生不息的美好祝愿寄托在了這本不起眼的小蟲身上。
種類繁多的百變萌蟲
目前,世界已知的螽斯總科大致有930余屬,6100多個(gè)種,在世界各地均有分布,但多數(shù)分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)。
螽斯主要棲息于森林、草地,亦有少數(shù)種類棲息于土穴、樹洞及巖石縫隙等環(huán)境中。生存環(huán)境的多樣性,也造就了螽斯豐富的物種多樣性,堪稱昆蟲界的“百變大咖”。
例如,分布于南美洲的地衣螽斯善于“變身”,有著極好的擬態(tài)本領(lǐng)(下圖A);分布于新西蘭的異刺巨型沙螽堪稱螽斯界的巨人(下圖B);分布于南美洲的青牛螽斯“驍勇善戰(zhàn)”,宛如勇猛的斗士(下圖C);分布于美國(guó)及墨西哥地區(qū)的紅眼惡魔螽斯,甚至可以捕食小型蜥蜴、蛙類甚至鳥類(下圖D)。
圖3 不同類型的螽斯
(圖片來源:“人呆手戶”攝影比賽)
在中國(guó),目前已發(fā)現(xiàn)的螽斯大約有110多屬,450 余種,較常見的有螽斯屬、蟈螽屬、織娘屬等。其中,最受國(guó)人歡迎的是蟈螽屬和織娘屬,也就是我們平常說的“蟈蟈”和“紡織娘”。
圖4 紡織娘
(圖片來源:毛少利提供)
“聲生不息”的歌唱大師
聲音交流是動(dòng)物最重要的通訊方式之一,通常被用于求偶、交配、捕食和躲避天敵等行為中。研究發(fā)現(xiàn),直翅目昆蟲是現(xiàn)今多樣性最高的鳴聲生物,包括我們常見的蟋蟀、螽斯、蝗蟲等。
直翅目昆蟲都是雄蟲才能夠發(fā)聲,但它們中不同的成員發(fā)聲的方式又不盡相同,大致可以分為兩類:螽斯和蟋蟀利用前翅間的相互摩擦發(fā)出聲音;而蝗蟲則是用后足與前翅(或后翅)摩擦發(fā)聲。所以,朱夫子描述的螽斯能以“兩股相切作聲”是不準(zhǔn)確的,他老人家把螽斯和蝗蟲混為一談了。
大量化石證據(jù)表明,螽斯在中生代非常繁盛,因此被科學(xué)家當(dāng)作動(dòng)物聲學(xué)演化研究的理想對(duì)象。中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所于2022年12月在《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》(PNAS)上發(fā)表的最新成果,就是以中生代的螽斯化石為研究對(duì)象,通過分析螽斯聲音器官的形態(tài)特征,并以此為基礎(chǔ)揭示了中生代螽斯的聲學(xué)行為的演化,為昆蟲和早期哺乳動(dòng)物的聲學(xué)共演化假說提供了有力證據(jù)。
在漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程中,不同種類的螽斯在叫聲大小、鳴叫頻次、音色高低等方面形成了明顯差異。這樣,雌蟲只會(huì)被同種雄蟲的叫聲所吸引,從而保持了不同種類之間能夠產(chǎn)生生殖隔離。就像我們通常說的雞同鴨講,雖然大家有親緣關(guān)系,但是語言不通,很多重要的事情就沒法交流了……
不過,要想在自然界嘈雜的環(huán)境中能真正做到“唱得響亮”,且不受外界干擾,關(guān)鍵在于自身的樂器和演奏技巧是否給力。
通過電子顯微鏡的觀察你就會(huì)發(fā)現(xiàn),雄性螽斯的前翅上都有一排像銼刀上一樣的鋸齒結(jié)構(gòu)——“音銼”。由于音銼存在明顯的種間差異,再加上前翅相互摩擦的頻率不同,雄性螽斯的歌唱能力大幅提高,是大自然里當(dāng)之無愧的“歌唱大師”。
圖5 不同顯微倍數(shù)下貫脈菱螽雄蟲音齒(A,B)和長(zhǎng)瓣草螽雄蟲音齒(C,D)
(圖片來源:參考文獻(xiàn)7)
除歌唱能力外,螽斯強(qiáng)大的發(fā)聲能力也與繁衍后代息息相關(guān)。
與哺乳動(dòng)物不同,雌性螽斯有一副長(zhǎng)在前腿上的“耳朵”,科學(xué)家將其稱作“聽器”。同種雄蟲發(fā)出的鳴叫即使在數(shù)千米外也會(huì)激發(fā)聽器上的骨膜產(chǎn)生特有的震動(dòng)頻率,以此喚醒雌蟲體內(nèi)繁衍后代的本能。
圖6 從侏羅紀(jì)螽斯化石上可以清晰看到其位于前足上的聽器(te)
(圖片來源:參考文獻(xiàn)8)
足智多謀的生存專家
螽斯家族之所以能在全球范圍開枝散葉,繁衍進(jìn)化,和其強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)能力有著密切關(guān)系。經(jīng)過兩億多年的進(jìn)化,它們成為了足智多謀的生存專家。
我們平常見到的螽斯,通常都是綠色或者灰色的,這是它們適應(yīng)森林和草地環(huán)境的一種保護(hù)色,能夠?qū)⒆约汉芎玫嘏c環(huán)境背景相融合,從而不容易被天敵發(fā)現(xiàn)。而像前文提到的地衣螽斯更是能夠通過擬態(tài)來隱藏自己的高手。
另外,作為雜食性昆蟲,它們到哪都是吃嘛嘛香。有些食肉的種類,為了能吃飽飯,更是練就了一身的好功夫。比如鬼王螽斯,渾身尖刺、尖嘴大顎,不僅長(zhǎng)相兇惡,性格還很惡劣。殘暴的它們,即便遇到壁虎、螳螂甚至小型蜥蜴這些平日里的昆蟲殺手,都敢大開殺戒,食之而后快,真是沒有浪得虛名。
圖7 螽斯具有很好的保護(hù)色,如果不仔細(xì)看,恐怕你很難在草叢中發(fā)現(xiàn)它
(圖片來源:譚季釗提供)
結(jié)語
每到炎炎夏日,我總是回想起兒時(shí)院子里墻頭那個(gè)竹編小籠里翠綠色的螽斯。和著明月清風(fēng),聽小蟲在耳邊歌唱,仿佛夜色都充滿了詩意。
如今,城市里高樓林立,在這鋼筋水泥的叢林里,已經(jīng)很難找到螽斯的蹤跡。即便在鄉(xiāng)間,孩子們玩蟲兒的樂趣也正在被各種電子產(chǎn)品所替代。而送給新人大婚的祝福,也早已不是詩經(jīng)里的那首《螽斯》,轉(zhuǎn)而變成了紅包的大小與厚度。
不知何時(shí)起,大自然似乎離我們?cè)絹碓竭h(yuǎn)了……
致謝:
感謝陜西省西安植物園毛少利博士和昆蟲達(dá)人譚季釗老師等友人為撰寫本文提供的大量珍貴照片和寶貴意見。
參考文獻(xiàn):
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