蝉鸣为何越热越响？科学解析炎热天气中昆虫鸣叫的生理机制

一到夏天，我就觉得这蝉简直不是虫，是个装了小马达的噪音制造机。咱们古代那些文人雅士，官场得意的时候听见蝉叫，能写“居高声自远，非是藉秋风”，觉得自己品格高洁，名声远扬靠的是实力。要是被发配到偏远地方出差，心里苦闷，也能来一句“高蝉多远韵，茂树有余阴”，借蝉鸣抒发一下内心的惆怅。可咱们现代人累了一天，挤完地铁回到家，只想安安静静瘫在沙发上，这时候窗外要是有一群蝉扯着嗓子喊，那感觉真是“从早吱到晚，吵得脑仁疼”，分分钟想冲出去把那树给砍了。
不过您还别说，这蝉鸣光是烦人也就罢了，它还真能伤人。今年八月初，杭州临平有个孙先生，早上起来突然觉得耳朵里闷闷的，像是堵了一团棉花，连手机铃声听着都费劲。去医院一查，说是噪声性高频听损，医生问他这几天干啥了，他说就是窗外那蝉，没日没夜地叫，连着轰炸了好几天。这还不是个例，有个18岁的杨同学，进山露营，觉得大中午的蝉叫得挺有“氛围感”，硬是在树下待了四个小时，结果当天晚上就听不清鸟叫了，连手机提示音都变模糊了。还有一位60岁的园林工刘师傅，在树下干了十二年绿化，天天泡在蝉鸣里，耳朵慢慢就不好使了，最后去医院一测，高频听力永久下降了40分贝，只能戴助听器。

网上好多热心网友也在评论区吐槽，说今年这蝉好像格外卖力，天越热它叫得越响，感觉整个夏天都在被蝉“轰炸”。那问题就来了，这小小一只蝉，咋就能发出这么大动静？难道真的是天越热，它喊得越起劲？
这其实跟蝉的“嗓子”有关系。您要知道，能这么扯着嗓子喊的全是雄蝉，雌蝉根本不会叫。而且蝉的发声方式跟咱们人类不一样，它不用嘴，是靠长在腹部两侧的一对“鼓膜”和鸣肌。您别把它跟耳朵里的鼓膜搞混了，那玩意儿其实是一种专门用来发声的结构。它靠薄膜振动发出声音，自己身体还是个共鸣箱，声音能传出去上百米远。有的蝉叫起来，音量能飙到100分贝，什么概念？就好比您旁边放着一台正在工作的电锯，您跟人说话都得靠喊。
那么问题又来了，这蝉的鼓膜这么个振法，它自己就不累吗？科学家研究发现，蝉的鼓膜上有一种肋状结构，是软硬交替的微纳结构，既扛得住反复折腾，又不容易疲劳。咱们中国的科学家还参考这个结构，造出了一种强度惊人的“人造蝉膜”，以后没准能用它来造更结实的扬声器。
咱们再说回正题，这雄蝉为啥这么拼？生物学家法布尔有句话说得挺贴切：“四年黑暗中的苦工，一个月阳光下的享乐。”不过蝉的种类不一样，在地下挖洞吃树根的时间也不同，短的两三年，长的有十七年，但当它们从土里爬出来，变成成虫，寿命就只剩两三个星期了。在这个把月的时间里，它们最重要的事就一件——留下后代。所以雄蝉玩命地叫，就是想告诉附近的雌蝉：“我身体倍儿棒，叫声响，跟我生孩子准没错！”叫得越响，吸引到雌蝉的概率就越大。要是同一棵树上雄蝉太多，叫唤还有第二个作用——圈地盘，把竞争对手轰走。说白了，您夏天听到的每一阵蝉鸣，都是某只雄蝉在一边倒计时一边扯着嗓子喊。
那咱们再回到那个“天越热蝉越响”的说法。这个观察在一定的温度范围内，是站得住脚的。蝉是昆虫，体温跟着环境走。天热了，它的鸣肌活性就高，肌肉振动得又快又猛，叫声自然就更响更持久。有科学家研究发现，有的蝉要到环境温度到22℃到24℃才开始叫，温度不够它干脆闭嘴。今年夏天这么热，等于给这些雄蝉的“嗓子”加了把火，中国农科院的专家也说了，气温高，蝉鸣的频率就高，声音也大。
但是，您也别以为这蝉就是“越热越勇”。毕竟它也是肉长的，也有个承受极限。有研究做过实验，当气温升到38℃到40℃的时候，大部分蝉就不怎么叫了，就算偶尔有叫的，声音也断断续续的，变得不规律了。这时候它们会跑去吸树汁，专心干饭，顾不上找对象了。不过，要真到了40°C那种天儿，您恐怕也分不清到底是热得更难受，还是蝉叫得更烦人了。
说到这儿，您可能觉得蝉鸣顶多是有点吵，但这东西的危害真不能小看。宁波大学附属第一医院有位副主任医师科普过，单只蝉叫的响度大概在70分贝左右，但您想想，夏天树上那是成千上万只一起叫，分贝数能轻松突破85分贝的安全阈值。央视和央广都有过报道，说蝉鸣的峰值有时候能到90多分贝，那是什么概念，就相当于您身边有个电钻一直在转。美国有个职业安全健康机构说，只要超过85分贝，就该戴听力防护了。
蝉鸣的声波比较特殊，主要集中在3000到8000赫兹这个高频区间，而我们耳朵里最脆弱、最先被搞坏的就是负责感知高频率声音的毛细胞。因为平时说话的声音主要在中低频，所以一开始高频听力受损的时候，您根本不觉得有啥问题，等您发现听不清鸟叫、手机铃声变“闷”了，那这损伤多半已经持续好几年了。
就说那个18岁的杨同学，他不是在密林里待了四小时嘛，后来觉得耳朵闷，听高音费劲，去医院一查，是4000赫兹和6000赫兹这两个频率的听力阈值下降了25分贝，医生诊断是暂时性损伤。小伙子运气好，立马远离噪音，又用了一段时间药，毛细胞只是水肿，休息了14天基本就缓过来了。可那位60岁的刘师傅就没这么幸运了，他年年在6到8月最热的时候，在树下修剪枝条，一干就是12年，长时间受刺激，负责高频听力的毛细胞已经死了，那是不可逆的，4000赫兹的听力永久降了40分贝，只能靠助听器过日子。总的来说，短时间被高分贝的蝉鸣“轰炸”，毛细胞顶多“肿”一阵，赶紧休息还能恢复；要是长年累月泡在里面，毛细胞直接“死”给看，那就真没救了。
所以啊，虽然现在因为蝉鸣导致永久性听力损伤的报道不多，但咱还是得当回事。特别是上午10点到下午4点这段最热的功夫，蝉叫得最欢，您要是去郊外玩，别在蝉多的树林里待太久。真要长时间待在那种环境里，戴个隔音耳塞也不丢人。要是觉得耳朵闷、耳鸣、听不清高音了，赶紧离开那个环境，要是过一阵子还不好，那得麻溜去医院测测听力，别不当回事儿。这年头，工作压力大就够烦了，要是再弄个听力下降，那可真就得不偿失了。