動物界大聲公（二）：蟬
刊登日期: 2020年10月7日

談及動物界的大聲公，又怎少得蟬呢？每年的夏季，不論在市區公園或郊外，我們都會聽到響亮的蟬鳴。有些品種的蟬，鳴叫聲更可以超過100分貝，跟電鑽發出的音量不遑多讓。但為甚麼細小的蟬可以成為大聲公呢？首先，只有雄性才能鳴叫，因為牠們要以響亮的鳴叫聲吸引雌性。雄性蟬的腹部有三個專為鳴叫而設的「特殊構造」─ 肌肉、鼓膜和空心的腹腔。相比之下，雌性蟬的腹部結構就簡單得多，看看下圖就可以比較兩者的不同之處。

蟬標本腹部第一節橫切面

雄性蟬其中一個鼓膜位置

雄性蟬腹部內有一對V形肌肉分別連接着身體兩側的鼓膜，像一塊薄膠片的鼓膜會被肌肉拉動而改變形狀，繼而發出聲音。下面的影片就以膠水樽模擬鼓膜發出聲響的原理，但蟬振動鼓膜的速度當然快得多，每秒可以振動接近400次。此外，蟬的腹部跟大部分昆蟲的腹部很不一樣，是空心的，所以鼓膜發出的聲音在腹腔產生共鳴而擴大，原理就像木結他空心的共鳴箱，幫助擴大聲音。

科學家對蟬如何以很少的能量發出巨大聲音很有興趣，並希望掌握蟬的發聲原理，應用在日常生活上，例如改進聲納探測技術等等。你也可以嘗試動手了解蟬的鳴叫原理，例如參考影片試試以膠水樽模擬蟬鳴，又或者嘗試製作共鳴箱來擴大聲音。

影片中模擬了雄性蟬腹部的肌肉如何拉動鼓膜發出聲響