蝉发出的高音，比除夕夜鞭炮声还大，相当于波音747从身边飞过
每当炎热的夏季来临，蝉（俗称知了），就突然出现在树上，然后“声嘶力竭”的鸣叫着。一叫就是一个夏天，到了秋天，蝉鸣才会逐渐消失不见。相信很多人都是伴随着蝉鸣声长大的吧？可是，你知道蝉为什么要鸣叫吗？它又是如何鸣叫的呢？
蝉（Cicadidae），除了“知了”这个我们非常熟悉的名字以外，还有蛭蟟、借落子等多种称呼。蝉的种类非常多，已被记录的就已经超过了2000种，广泛分布在地球上的温带到热带地区，还有一部分生活在沙漠中，在我国就有约100种。
蝉的身体粗壮，头宽，翅膀膜清晰，复眼大。成虫的个头一般在2～5公分之间，但有些蝉的个头更大，例如帝王蝉（Empress cicada），翼展可以达到20公分，体长约7公分，它是世界上最大的蝉。
蝉之所以出名，其中很大的原因是因为它会鸣叫。这种高音叫声实际上是雄蝉发出的求偶声，而且蝉的每个物种都有自己独特的叫声，这种声音只吸引自己同类的雌性。所以这使得不同的蝉种可以在同一时间段共存。
大家可能不知道，蝉是唯一能发出如此独特而响亮声音的昆虫。你也许会说：“能发出声音的昆虫有很多呀！比如蛐蛐”。但一些蝉中较大的物种能在近距离发出超过120分贝的叫声，这已经接近人耳的承受阈值了，甚至可能造成人耳永久性听力损伤！即使是蝉也必须保护自己不受自己叫声的影响。
声音达到120分贝是什么概念？举例来说，在装修时工人打电钻的声音也就约有100分贝，大年除夕夜鞭炮齐鸣的声音也就约105分贝，似乎在我们日常生活中身边很难找到120分贝以上的声音，因为那相当于一架波音747飞机从身边飞过……
当然并不是所有的蝉都能发出如此大的声音，一些较小的物种会用很高频声音鸣叫，人类根本听不到，但有可能会让狗和其他动物感到痛苦。
蝉的发声结构很复杂，产生声音的器官叫做鼓膜。鼓膜是位于腹部基部的一对肋膜。蝉通过收缩鼓室内部的肌肉导致膜向内弯曲，产生明显的声音。当这些肌肉放松时，鼓膜就会弹回原来的位置。在大多数物种中雄蝉可以发声，雌蝉无法发声。
蝉通常在白天最热的时候发出声音。这除了吸引配偶之外，巨大的叫声实际上还会使鸟类捕食者望而却步。因为蝉的叫声让大多数鸟类的耳朵无法承受，而且会干扰鸟类的正常声音交流，使得它们很难成群猎食。同一窝的蝉在鸣叫时还会彼此靠近，以增加总音量，这进一步减少了被鸟类捕食的几率。
蝉不但以叫声而闻名，还以其神秘地出现周期而备受关注。如果以出现周期来区分，蝉大致可分为两类：
1、当年生的蝉，每年都会出现；
2、周期性的蝉，它们大部分时间都在地下生活，很多年才出现一次。
周期性的蝉会完全消失很多年，直到有规律的间隔才会大量出现，其中最出名的当属13年蝉和17年蝉。据介绍美国的一种17年蝉，自上次2004年大量出现以来，将在2021年再次大量出现，有研究人员预测届时在其出现区域，每英亩（约4046平方米）土地将约有超过150万只蝉！
每当17年蝉出现时，对于当地人来说都是一种煎熬，不过幸运的是17年蝉只是制造了高分贝的噪音，并不会像某些蝗虫那样拥有巨大破坏力。与蝗虫不同，蝉不吃草木植被，而是吸食树根、树枝和树枝的汁液，所以树木通常不会被严重破坏。
尽管我们习惯性称呼另一种为“当年生的蝉”，但“当年生的蝉”的寿命一般为2到5年（有些种类可能寿命更长），而且它们的孵化周期重叠，这也是为什么每年夏天都会有蝉出现的原因。而且即使是周期性的蝉，也会在不同的地理区域，不同的时间段出现。
蝉的生命周期分三个阶段：卵、若虫和成虫。雌蝉可以在几十个地点产下多达400枚卵（通常在树枝上），经过6到10周后，若虫从卵中孵化出来，然后它们会在地面上挖洞把自己埋到地下，在地下若虫吮吸植物根部的汁液为食。若虫的整个发育过程都在这些地下洞穴中度过，然后蜕皮，成虫来到地面完成交配和产卵。成虫在出现后约四至六周内死亡。
“蝉为什么会有如此独特而奇怪的出现周期？”一直是科学家们研究的课题，但目前还无法得出准确结论，不过有一些研究人员推测这可能与躲避捕食者有关。
并且有研究人员给出了关于“13年蝉和17年蝉”的猜测：这是因为两个数字都是质数。
该猜测认为，这种质数循环可以防止特殊捕食者的出现。蝉很容易被捕食，任何能抓到它们的动物都会吃掉它们，但是捕食者如狐狸或猫头鹰，它们的种群数量每到合数年就会上下波动，所以蝉在出现周期上避开了这些捕食者数量增加的年份。
也许上述观点具有一定的科学性，但更多人却对此持怀疑态度。众所周知，在数千种蝉中，只有少数是周期性出现的。如果来自捕食者的压力已经达到，足以使这些物种选择周期性出现，那么为什么不是所有的蝉都存在周期性呢？
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