以下著述着手于科学大院 西瓜影音成人，作家姜慧 王博

蝉鸣动作夏令的标记之一，逆耳的声息可能是扫数虫鸣中最令东说念主烦心的一种了。但莫得蝉鸣的夏季又仿佛是不竣工的——这种嗅觉可能不啻中国东说念主有，全宇宙好多所在的东说念主齐会有。蝉科在众人散布极为往常，其下有逾越 3000 个物种，因此可能众人大部分生存在热带 - 温带地区的东说念主齐需要安妥物换星移的蝉鸣。

自然对咱们来说，蝉鸣是逆耳的，但在虫豸学家耳中却尽头万般，犹如"交响乐"一般。"嘒嘒、知了、嗡嗡、鸣鸣、嘶嘶……"，隔离蝉鸣是虫豸学家必修的课程，因为他们需要依靠蝉鸣来对蝉科的成员进行分类轻薄。自然，除了用来轻薄身份，蝉鸣对蝉本人也具有遑急作用，比如哄骗蝉鸣识别妃耦和防护捕食者等。

你可能不知说念的是，自然蝉是刻下最"高声"的虫豸（最高不错发出近 120 分贝的声息），但根据化石谋划，它们的祖宗却在千里默中渡过了上亿年时光，以至于跟它们沿途生存过的恐龙可能从未听到过它们的声息。

蝉总科物种相片。第二行第一张为螽蝉属于螽蝉科，其余齐属于蝉科 | Marshall et al.， 2018

一亿年前，幼蝉的庸碌地下生存

时期倒流至约一亿年前的白垩纪缅甸热带雨林。欢叫的丛林千里浸在一派宁静中，阳光透过树冠间隙，将斑驳的光影散落在遮掩着苔藓和蕨类植物的湿润泥土上。空气中充足着泥土和植被的崭新气味，时而传来高昂的鸟鸣声，时而听到微型恐龙低千里而匆忙的呼吸声伴跟着穿行时驰驱的挨次。

在安适地表的掩蔽下，丰富的人命举止正在泥土宇宙中暗暗张开。昏阴森暗的地来宇宙里，广泛蝉幼虫们正散逸地千里浸在泥土的优柔之中。这些约 1 亿年前白垩纪的蝉幼虫呈现出与当代蝉幼虫相似的步地特征，最引东说念主瞩指标即是它们镰刀状的胫节与扩张延伸的股节相契合造成抓合手结构的特化前足。

蝉蜕前足化石和现生螽蝉和蝉科物种前足 | Jiang et al.， 2024

尽管特化的前足让它们看起来极端凶猛，但蝉幼虫并无过错之心，特化前足仅用来匡助它们领有更强的泥土挖掘才智，愈加安妥于地下生存。泥土中随地可见这些蝉幼虫的劳顿效果：发扬的纯正、浩繁的窠巢，还有造成半月状的千里积物回填体。

色之阁

左图上方为当代蝉幼虫地下举止模拟实验，下方为虫豸举止名胜化石对比；右图为当代蝉生存周期表现图   | Smith et al.， 2008

此时一只蝉幼虫的特化的前足正微微向内歪斜，在窠巢中瓜代地挖掘千里积物并上前迁徙。一块千里积物被铲向它的头部，并压实成球状团块夹在头部和前腿之间，一个 180 度前滚翻，千里积物被带到了死后，尔后它再用前足将千里积物推向窠巢后方。

周围大部分蝉幼虫此刻正在它们的窠巢里休息或者进食。它们的窠巢频繁修复在植物的根部近邻，蝉幼虫用我方口器中的口针刺入植物根的木质部，唇基合作地吮吸其中的汁液用来充饥，体内的共生菌也在卖力帮它们合成所需的养分身分。这些蝉幼虫还将我方的排泄液体变废为宝，用作"克己胶水"黏合泥土，打造出坚固的地下窠巢。

左图蝉幼虫窠巢名胜化石；右图当代蝉窠巢名胜   | Krause et al.， 2008

就这么，亿年前的雨林泥土下静谧而和顺，人命以其微细的挨次，暗暗谱写着自然的故事。对蝉幼虫而言，时期在地下徐徐流淌，悄然无声可能就在地下生存了数年。当代的蝉幼虫最长可在地下生存长达 17 年。

约 1 亿年前白垩纪中期缅甸琥珀中末龄蝉幼虫化石。左侧化石相片，右侧显微 CT 数据三维重建   | Jiang et al.， 2024

约 1 亿年前白垩纪中期缅甸琥珀中蝉沉沦石   |   Jiang et al.， 2024

幼虫到成虫的转化

跟着夏令的降临，大地温度的积贮达到某个触发点，从天色渐暗的傍晚直至蟾光柔柔的午夜，蝉幼虫一个个留意翼翼地从大地破土而出，仿佛是自然界全心策划的一场认真庆典。蝉幼虫到大地后，便运转寻找安妥之地，准备进行一世中遑急的转化，以迈入人命的新阶段。它们的背部外壳运转逐步裂开，表露重生的、优柔的成虫体格。而重生的成虫则需要用尽全力，徐徐从旧壳中挣脱出来。

经过一段时期的恭候，这些刚完成转化的白垩纪成虫终于展现出它们的真的面庞。就在这刹那间，时期仿佛被落下的一滴琥珀定格，琥珀奥秘地捕捉并封存了亿年前的人命场景。紧接着，镜头仿佛又被时期的手轻轻拨动，画面从陈腐的热带雨林穿梭回当代，最终聚焦在实验室显微镜的镜头下。

约 1 亿年前的白垩纪中期缅甸琥珀中成虫蝉化石   |   Jiang et al.， 2024

在镜头下不雅察，会发现这些成虫与咱们熟习的会发声的蝉科成员并空幻足同样，似乎兼顾了蝉科和其姊妹类群螽蝉科特质。与庞杂的蝉科眷属不同，螽蝉科仅散布在澳大利亚，包含 1 属 2 种，被合计是蝉科仅存的嫡亲。螽蝉科和蝉科共同构成一个眷属，称为蝉总科（超科级别）。

左图螽蝉，属于螽蝉科   | https://www.inaturalist.org） 右图 Greengrocer 蝉，属于蝉科。（图片着手：Australian Museum）。

螽蝉科的权贵特质是领有一个巨大的前胸背板，前胸背板保密了绝大部分中胸背板，只表露结尾三角状小盾片。而蝉科成员大多展示出较着的中胸背板，其结尾造成了特有的十字了得结构。

为了商量琥珀中的这些化石蝉与当代蝉科及螽蝉科之间的关系，中国科学院南京地质古生物谋划所的古生物学家们摄取了显微 CT 期间来对标本进行明白。这一期间使谋划东说念主员能够无损地对白垩纪时期以及当代蝉的成虫和幼虫体格结构进行审视查验。

南京地质古生物谋划所显微 CT   |   实验室吴素萍摄

实验经由是这么的：当先谋划东说念主员将标本甩掉于显微 CT 仪器内，调试好参数后，样品便运转进行 360 ° 的旋转扫描，以得到一系列 X 光片。接着，哄骗三维视图软件对这些 X 光片进行重构，最毕生成了蝉的 3D 图像，从而收罗了标本一系列丰富的步地特征数据。

琥珀中成虫蝉化石和现生类群显微 CT 数据三维重建   |   Jiang et al.， 2024

此外，通过翻阅化石家支纪录，谋划东说念主员还得到了 1.65 亿年前侏罗纪时期蝉亲戚们的步地特征，并将这些数据一同纳入系统发育和步地相反分析，以了解化石蝉与当代蝉科及螽蝉科之间的关系。

1.65 亿年前侏罗纪时期蝉总科化石   |   南京地质古生物谋划所

分析截止标明包含当代蝉科和螽蝉科的两个祖宗谱系至少在侏罗纪中期就也曾分说念扬镳了。这些侏罗纪和白垩纪的蝉化石齐属于蝉总科眷属，其中一些曩昔被合计和螽蝉亲缘关系较近的化石，刻下被合计与蝉科关系更近，这大大增多了咱们对蝉科发祥与演化的鉴定。跟着蝉总科里面的亲缘关系的梳理和明确，一个别有洞天的问题浮现出来：这些白垩纪时期的蝉祖宗亲戚们，是否也能像今天的蝉科同样，发出特有而响亮的叫声呢？

一亿年前，蝉还不会发出响亮的鸣叫

当代蝉发出鸣声频繁与腹部饱读膜结构关联。经过显微 CT 检测和化石三维重建，古生物学家发现，这些琥珀中属于蝉总科眷属成员的化石蝉保存了饱读膜结构，且雌性和雄性化石中均有保存饱读膜结构。现有螽蝉科成员和绝大多数蝉科成员也齐具有饱读膜结构。因此，连结当代谋划截止，这些琥珀中的化石凭证讲明了具有饱读膜结构是蝉总科眷属的一个早期原始特征，并被代代遗传了下来。那么，这些化石蝉保存有饱读膜结构能否标明它们也具有发出响亮鸣声的才智呢？

现有蝉科中的鸣蝉主若是雄性来发出鼓动的声息。雄蝉哄骗腹部发扬的饱读膜肌肉通晓通过表皮内突来牵引饱读膜，以至膜上头的肋走动逶迤产生声息。它们的腹部具有共振腔，共振腔像一个自然的音响，进一步放大这些声息，在空气中传播以扫尾交流。自然鸣蝉还发育了听觉系统，包括听膜、听膜脊和听囊等结构，来合作摄取声息。

图片着手：Nahirney et al.，2006

与鸣蝉不同，螽蝉很闲散，不会发出响亮的鸣声。它们也访佛鸣蝉，通过腹部通晓产生振动信号，但产生的振动信号则是通过树干树枝等固体基底进行传递，使用腿部感受器摄取信号，从而扫尾交流。尽管螽蝉也有饱读膜和饱读膜肌，但并不发扬，况且腹部短缺共振腔。

可见，蝉发出响亮的鸣叫声不仅依赖饱读膜，还要依靠腹部整套发声安装的合作。只是发现饱读膜，并不行阐明化石蝉是否能发出响亮的鸣叫。对琥珀中的化石蝉进一步体格查验发现，大多数化石蝉并未发现其他与发声和听觉关连的结构，或者较着发育且访佛于当代鸣蝉的结构特征。

显微 CT 数据三维重建，当代蝉与化石蝉腹部结构相比。左边雄性，右边雌性。a. 螽蝉（螽蝉科，当代标本）；b. 夏氏原始蝉（化石）; c. 蟪蛄 （蝉科，当代标本）。（图片着手：修改自 Jiang et al.， 2024）

由此古生物学家得出论断，这些生存在约 1 亿年前的白垩纪中期的蝉总科成员可能莫得复杂的发声和听觉安装，无法产生和摄取访佛当代鸣蝉的高分贝歌声。它们的调换样式可能与本日的螽蝉愈加相似，体格产生振动信号，通过枝桠传递，暗暗地交换心声。

Pranwanna xiai   夏氏原始蝉   |   南京地质古生物谋划所

此外，还有一只小化石蝉"夏氏原始蝉"，约莫 1 厘米长，不仅保存了饱读膜结构，还保存了较为发扬的饱读膜肌肉和较着的腹部空腔。这一结构，合作其气管、遨游肌等体格里面结构被竣工地以化石体式保存下来，似乎标明这只化石蝉腹部空腔本人就存在，很有可能具备了共振腔。

夏氏原始蝉化石中器官、遨游肌结构   |   Jiang et al.， 2024

夏氏原始蝉也代表了刻下在白垩纪中期缅甸琥珀中发现的与当代蝉科亲缘关系最为接近的蝉总科成员。这似乎向咱们表露了另一个事理事理的可能性，即在白垩纪中期，一些蝉总科成员可能不错发出比典型的通过固体传递的振动信号更较着的声息。但即便如斯，它的发声和听觉系统齐无法与当代蝉鸣声相失色，长久照旧无法演奏出像当代蝉那样鼓动的鸣声。

中生代丛林中蝉的生存生态场景表现图   | Jiang et al.， 2024；杨定华绘图

到此，通过谋划琥珀化石，科学家们也曾将蝉的演化历程大致梳理了出来。然而当咱们从化石谋划中抬出手来，却又会发现另一个愈加本质的问题：这些存在了上亿年的"交响乐家"们，在当代由于受到城市化快速扩张、植被过度采伐实时局变化影响，其众人数目正急剧下落（Yang et al.， 2023）。大概，当夏令的蝉鸣再次响起时，那不单是是大自然的交响曲，亦然一份和睦的邀请——珍重当下，联袂保护，确保蝉的歌声在将来继续涟漪，而非仅存于咱们的缅思之中。

参考文件

[ 1 ] Jiang， H.， Szwedo， J.， Labandeira， C. C.， Chen， J.， Moulds， M. S.， M ä hler， B.， Muscente A. D.， Zhuo D.， Nyunt T. T.， Zhang H.， Wei C.， Rust J. & Wang， B. ( 2024 ) . Mesozoic evolution of cicadas and their origins of vocalization and root feeding. Nature Communications， 15 ( 1 ) ， 376.

[ 2 ] Krause， J. M.， Bown， T. M.， Bellosi， E. S.， & Genise， J. F. ( 2008 ) . Trace fossils of cicadas in the Cenozoic of Central Patagonia， Argentina. Palaeontology， 51 ( 2 ) ， 405-418.

[ 3 ] Marshall， D. C.， Moulds， M.， Hill， K. B.， Price， B. W.， Wade， E. J.， Owen， C. L.， Goemans， G.， Marathe， K.， Sarkar， V.， Cooley， J. R.， Sanborn， A. F.， Kunte， K.， Villet， M. & Simon， C. ( 2018 ) . A molecular phylogeny of the cicadas ( Hemiptera: Cicadidae ) with a review of tribe and subfamily classification. Zootaxa， 4424 ( 1 ) ， 1-64.

[ 4 ] Nahirney， P. C.， Forbes， J. G.， Douglas Morris， H.， Chock， S. C.， & Wang， K. ( 2006 ) . What the buzz was all about: superfast song muscles rattle the tymbals of male periodical cicadas. The FASEB journal， 20 ( 12 ) ， 2017-2026.

[ 5 ] Smith， J. J.， & Hasiotis， S. T. ( 2008 ) . Traces and burrowing behaviors of the cicada nymph Cicadetta calliope: Neoichnology and paleoecological significance of extant soil-dwelling insects. Palaios， 23 ( 8 ) ， 503-513.

[ 6 ] Yang， H.， Xiang， X.， Wu， X.， Thompson， J. R.， & Flower， R. J. ( 2023 ) . Silent summers: The decline of cicadas. Science， 381 ( 6657 ) ， 490-490.

作家：姜慧 王博

作家单元：中国科学院南京地质古生物谋划所

如需转载请谋划原作家

接待转发到一又友圈

西瓜影音成人

上一篇：西瓜影音成人 从不入口兵器的北欧小国，东说念主口不到中国的1%，自研战机超越好意思苏    下一篇：西瓜影音成人 犯规困扰！杨瀚森出场24分钟3中2拿到12分8板 有5空幻4犯规