一草一木,皆有来历
卡投自然观(KATOU NATURE) · 认得身边的世界

昆虫的耳不长在头上:鼓膜听器分布在足、胸与腹部

秋夜的草丛里,螽斯停在叶背摩擦前翅,声从叶间传出。它的耳朵不在头上,而在两条前足的膝下,两块薄如纸的膜正对着声源。昆虫的听器位置,比想象中分散得多。

鼓膜听器是一层绷紧的膜,长在足、胸或腹部而不是头上

鼓膜听器由三部分组成:一层几丁质薄膜,膜后一个气囊,膜内侧连着感器细胞。声波推动膜面,膜下的细胞把位移转成神经冲动,气囊则让膜两侧的气压保持平衡,膜因此不会被静压压塌。

位置一旦确定,同科内相当稳定:螽斯与蟋蟀在前足胫节,蝗虫在第一腹节,蝉在第二腹节,夜蛾在后胸侧板,螳螂在后胸腹面正中。找听器先定类群,再定部位,位置比形状可靠。

螽斯与蟋蟀把听器放在前足胫节近端,膜后接气管

前足胫节靠近膝部的地方,两侧各有一个椭圆形凹坑,坑底就是鼓膜,直径1–2毫米,外面围着一圈几丁质环,膜面比周围浅,侧光下能看出一层半透明的薄片,坑口几乎与体表齐平。

膜后连着气管,气管一直通到胸部的气门。气管充当压力补偿,膜两侧的气压相等,声波只推动膜本身。螽斯的求偶声多在高频段,人耳听着尖细,这套薄膜正好收得住,低频反而弱。

蝗虫把听器放在第一腹节两侧,膜面朝后

蝗虫的第一腹节两侧各有一片圆形鼓膜,直径2–3毫米,被一圈窄边包住,位置就在后足腿节基部上方。膜面朝后偏外,主要接收从后方来的声音,前方的声要弱一些。

膜的内侧是一个扩大的气室,气室与腹部气囊相通。气囊把声压放大,也让不同方向的声分开。蝗虫的鸣声频率较低,多在3–10千赫,与这套结构相配,气室的容积还随龄期增大。

蝉与夜蛾的听器各有用处,一个听同类,一个听天敌

蝉的鼓膜器在腹部第二腹节,紧挨着发音的鼓膜肌,自己发声时听器并不关闭。雄蝉靠它接收同类的鸣声,判断对方的位置与距离,声音越近,节奏越紧,发声与收音在同一节上同步。

夜蛾的听器在后胸侧板,两个小凹坑,膜后只有两个感器细胞,结构极简,却对20–60千赫的超声敏感。蝙蝠的定位声正在这一段,蛾子听到就转弯或收翅下坠,两个细胞一个管弱声,一个在强声时才饱和。

关键数据

下列数值取自常见类群,用于对照结构尺度,不能据以定种,体型与龄期造成的差异同样明显。

  • 螽斯与蟋蟀的听器位于前足胫节近端,鼓膜直径1–2毫米。
  • 蝗虫的听器位于第一腹节两侧,鼓膜直径2–3毫米。
  • 蝗虫鸣声多在3–10千赫。
  • 夜蛾听器对20–60千赫的超声敏感。
  • 每个夜蛾听器仅2个感器细胞。
  • 蝉的听器位于腹部第二腹节。

边界

鼓膜是薄膜,干燥后塌陷发白,与周围几丁质分不出来,须侧光或染色才看得见。断足上的鼓膜常被拉掉,只剩一个空环,环的轮廓比膜耐干燥,标本上常只剩这一圈浅色边。

同科内位置固定,形状与大小却随种变化,不能据一处鼓膜定种。听器也不等于发音器:蝉的鼓膜肌在腹部背面,听器在腹面,两者常被混为一处。同一只个体左右两侧也可能不对称。

参考文献

  • 彩万志 等.《普通昆虫学》(第 2 版). 中国农业大学出版社, 2011. —— 昆虫的听觉器官。
  • Gullan P J, Cranston P S. The Insects: An Outline of Entomology. 5th ed. Wiley-Blackwell, 2014.
  • 郑乐怡, 归鸿 主编.《昆虫分类》. 南京师范大学出版社, 1999. —— 直翅目与鳞翅目的形态特征。
免责声明:本文为公开资料整理,仅供参考,不构成投资建议。如有侵权请联系删除。
文章名称:昆虫的耳不长在头上:鼓膜听器分布在足、胸与腹部
文章链接:https://www.catlauto.com/niaoshou/1031.html