大家在夏天路過樹下的時候,是不是經常會感到有“水”滴下?事實上,那可能不是雨,也不是空調管子滴的水,而是“蟬尿”......
近日,有不少上海市民反映,今年蟬的數量比往年有明顯增多,有人被夜間蟬鳴吵得無法入睡。
也有人騎車路過樹下時,被澆了一身“我舔了一下,事后才知這疑似為蟬的尿液。”#上海蟬尿如下雨#相關的話題還一度沖上了熱搜。
來來來,讓我們仔細看一看:
樹上不只有葉子,還有蟬!| cicadamania.com
為什么今年會有這么多蟬?
華中農業大學植物科學技術學院副教授周興苗介紹,蟬存在“大小年”現象,這與多個因素有關,包括非生物和生物因素。
例如,蟬卵在秋冬季孵化并落入土中時,環境和氣候條件會影響其后續生長,而今年遇上蟬的“大年”,不同生長周期的蟬品種疊加出現,多種類同時迎來“大年”,使得蟬的數量格外多。
“這個現象與今年高溫,沒有太大的直接關聯,每年蟬在我國出現的概率本就很大,只是種群數量有差異。今年這樣的情況在以往年份也可能出現過,只是大家沒有過多關注。”
“尿如雨下”的蚱蟬
蚱蟬Cryptotympana atrata,俗稱金蟬、知了、黑蚱蟬等,是蟬科蚱蟬屬的動物,也是該科中體型最大的一種。在國內廣泛分布于平原和山區,主要棲息在各種闊葉樹上,是上海相對數量最多的蟬。
上海故事展區的黑蚱蟬 | 櫻桃 攝
它最為人所熟知的,就是在盛夏時節高居大樹枝頭,傳出一聲聲的“嘶叫”。雖然它們酷愛大聲喧嘩,但隨地噓噓這種不文明的事,之前倒還沒怎么聽說過。
要搞清楚蚱蟬為什么會“尿如雨下”,必須先了解它吃的是什么。
如果說人類最討厭的生物是蚊子,那么植物最討厭的生物非蚱蟬莫屬。不論是蚱蟬的若蟲還是成蟲,都長著和蚊子類似的刺吸式口器,平時就用它插入樹木的根系或枝干中吸取樹汁作為食物。
蚊子的口器
蚱蟬的口器 | 余一鳴 攝
而大部分樹木汁液的營養價值其實并不高,其中 95% 是水,即使蚱蟬喝飽一肚子樹汁,里邊的營養也不夠用,所以“直腸子”的它們食量驚人,每天幾乎都要“喝”掉自身體重約 300 倍的食物。
它們會一邊吸,一邊快速過濾其中的營養物質并將其消化吸收,而多余的水分會直接進入后腸,從消化道末端排出體外。
蟬排出的這種液體除了水還含有氨基酸、糖類等營養物質,因此帶有甜味,但對人體和衣物無害,只是會給人帶來心理上的不適和清潔上的麻煩。
千奇百怪的噓噓方式
值得注意的是,大部分昆蟲排尿一般會以滴落式進行,比如前面提到的蚊子,但像蚱蟬這種直線噴射式的實在是少見。
蚊子的尿 | science news
來自美國喬治亞理工學院的專家研究了蟬類的排尿,相關論文發表于《美國國家科學院院刊》。他們指出:蟬是一種體型較大的昆蟲,體內的腸道也較寬,每天又要處理大量的液體。根據流體力學原理,蟬利用流體噴射快速排出大量物質,提高從樹汁中提取營養的效率。它的尿液噴射速度高達 3m/s,是大象的 3 倍。
如果感到威脅,蟬也會被“嚇尿”,它們會通過加速排泄來減輕身體重量,然后快速飛離危險源。
正在排尿ing | 參考文獻1
也帶一個“蟬”字,但與蟬同名不同科的葉蟬Cicadellidae 排尿方式更特別,屬于彈射型。
由于微小的身體無法依靠重力讓尿液自然滴落,表面張力還會使得液滴附著在葉蟬身上,所以葉蟬進化出了肛門觸針,當尿液流出,肛門觸針就會形成一個夾角讓尿液積聚,等尿液到達一定量后,肛門觸針就會用巨大的力量將其甩出去,和小時候玩的彈球游戲一模一樣!
葉蟬排尿 | 參考文獻 2
彈珠游戲
往你身上噓噓的,都是蟬嗎?
不過,有時候也不要錯怪蟬,因為罪魁禍首可能另有其蟲!
當我們淋到黏糊糊的“雨點”時,很有可能是蚜蟲在作祟。
和蟬一樣,蚜蟲Aphidoidea 同屬于昆蟲綱半翅目,是蚜總科的統稱,共有 10 個科約 4400 種,主要分布在北半球溫帶地區和亞熱帶地區,是許多經濟作物和樹木的害蟲。它們的繁殖能力極強,出生五天就能繁育后代。
每年 4 月下旬到 5 月是蚜蟲蟲害的高發期,它們會用刺吸式口器獲取樹汁中的養分。但和蟬不同,蚜蟲排出的尿液是甜的,因此它又被稱為“蜜蟲”。
早在明朝,就有學者考證后得出:
“此多蟲之所,葉下必多露,味甘,乃是蟲之尿也。”
說的就是蚜蟲聚眾降甘霖的現象。
蚜蟲排泄的甘露,俗稱蚜蜜,根據化學分析,其中含有 70% 以上的糖分。這也就是為什么滴到我們身上,會覺得黏糊糊的了。不過,蚜蟲能排泄蜜露的技能,倒是讓它在昆蟲界變得比蟬受歡迎的多。
蚜蟲與螞蟻關系和諧,螞蟻會用觸角拍打蚜蟲的背部,促使蚜蟲翹起腹部,分泌蜜露,工蟻再用大顎把蜜露刮下,吞到嘴里,就像奶牛場的擠奶作業一樣。更有趣的是,螞蟻們不僅會“擠奶”,還會飼養和放牧蚜蟲。
春暖花開,螞蟻會用顎將蚜蟲搬運到綠樹和青草上,負責放牧的螞蟻會認真地守衛,保護蚜蟲免遭瓢蟲、壁虱等天敵的侵害。有時,為了更好地保護自己的“奶牛”,螞蟻甚至會為它們修建“牛欄”——在帶有蚜蟲的植物莖稈上抹泥土,制作“小土屋”以供蚜蟲生長。
到了秋天,螞蟻還會收集蚜蟲卵,將它藏在地下蟻穴中度過寒冬。來年春天,螞蟻會取出儲藏的蚜蟲卵,繼續飼養它們。
就這樣,螞蟻和蚜蟲之間形成了一種相互適應的共生關系:蚜蟲為螞蟻提供食物,螞蟻為蚜蟲提供保護,堪稱雙贏。
你還知道昆蟲有哪些五花八門的排尿方式嗎?評論區告訴我們!
參考文獻
[1]Elio J. Challita and M. Saad Bhamla, Unifying fluidic excretion across life from cicadas to elephants, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2317878121.
[2]Elio J. Challita, Prateek Sehgal, Rodrigo Krugner & M. Saad Bhamla, Droplet superpropulsion in an energetically constrained insect, Nature Communications volume 14, Article number: 860 (2023) https://www.nature.com/articles/s41467-023-36376-5
[3]https://m.thepaper.cn/baijiahao_22749377
[4]https://sghexport.shobserver.com/html/baijiahao/2024/04/07/1290779.html
[5]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1793467117022412831&wfr=spider&for=pc
策劃制作
來源:綜合自上海自然博物館(id:snhm01)
作者:宋瑛(櫻桃) 上海自然博物館展教中心
審核:胡佳耀 上海師范大學生命科學學院 高級實驗師 余一鳴 上海自然博物館展教中心 副研究館員
黃乘明 中國科學院動物研究所研究員 海南大學特聘教授 中國動物學會監事 中國野生動物保護協會理事
責編:王夢如
審校:徐來、張林林
編輯:一星期
本文經授權轉載自上海自然博物館(ID:snhm01),如需二次轉載請聯系原作者。歡迎轉發到朋友圈。
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