简介
蚱蜢是地球上最常见的昆虫之一,在除南极洲以外的所有大陆的田野、花园和草地上蹦跳着。它们属于直翅目,与蟋蟀和螽斯同属一目,科学家已经鉴定出全球超过11,000种。这些食草昆虫已经存在了大约2.5亿年,这意味着在恐龙灭绝之前很久,它们就已经生活在地球上了。蚱蜢作为食草动物和猎物,在生态系统中发挥着重要作用,是许多食物链中的关键环节。无论你是看到一只蚱蜢在高草丛中跳跃,还是在夏夜听到神秘的鸣叫声,你都很可能遇到了蚱蜢。
蚱蜢的身体分为三个主要部分:头部、胸部和腹部。头部有两只能够探测几乎所有方向运动的大复眼,以及帮助昆虫闻气味、触摸和感知周围环境的两根触角。胸部是中间部分,所有六条腿和翅膀都连接在这里。蚱蜢最显著的特征是其超大的后腿,里面充满了专为跳跃设计的强大肌肉。大多数物种是绿色或棕色的,在植物和土壤中提供极好的伪装,不过一些热带蚱蜢展示鲜艳的警告色,向捕食者发出它们味道不好的信号。
蚱蜢是著名的跳跃高手,能够在一次跳跃中跳出自身体长20倍的距离。换个角度来想,如果人类能以同样的方式跳跃,可以一跃跨越整个篮球场。这种力量来自它们的大后腿,就像弹弓一样:蚱蜢弯曲腿部,用特殊关节锁定,储存弹性能量,然后一次性全部释放。许多蚱蜢还有两对翅膀:坚硬狭窄的前翅充当保护罩,精巧的扇形后翅用于飞行。一些物种一次可以飞行几公里,迁徙性蚱蜢借助风流已被记录到飞行数百公里。
在温暖的夏日,你可能会听到来自草地的嗡嗡声或嘁嘁声——那很可能是蚱蜢在"演奏音乐"。蚱蜢通过一个叫做摩擦发声的过程发出声音,它们将后腿上一排细小的突起摩擦前翅的硬边缘,就像用指甲拨过梳子的齿一样。每个物种都有自己独特的歌声,通常是雄性通过鸣叫来吸引雌性或警告竞争的雄性离开。一些蚱蜢在飞行时也会拍打后翅发出声音,产生一种叫做劈啪声的噼啪声。温度会影响蚱蜢鸣叫的速度——空气越温暖,歌声越快,因为昆虫的肌肉在热量中移动得更快。
蚱蜢生活在令人印象深刻的各种栖息地中,从热带雨林和干燥的沙漠到高山草甸和郊区草坪。它们在开阔草地和稀树草原中最为丰富,那里有大量它们喜爱的食物——草和其他低矮植物。不同物种已经适应了非常不同的环境:一些在撒哈拉热沙土中茁壮成长,而另一些则生活在凉爽潮湿森林的苔藓中。蚱蜢是冷血动物,所以它们依靠阳光温暖身体并变得活跃,这就是为什么你在早晨经常看到它们在阳光充足的地方晒太阳。在较冷的气候中,大多数蚱蜢不是以成虫而是以埋在土壤中的卵的形式越冬,等待春季气温上升时孵化。
蚱蜢是食草动物,大多数物种以草、叶子和茎为食,不过一些物种也会吃花朵和种子。单只蚱蜢每天可以吃掉约半个自身体重的植物材料,这听起来不多,但考虑到一个大型蚱蜢群可能有数十亿只个体时就很可观了。它们用强大的上颚(类似颚的口器)高效地剪切和咀嚼植物组织。一些蚱蜢是通食者,会吃几乎任何绿色植物,而另一些是专食者,只吃一两种植物。农民长期以来认为蚱蜢是害虫,因为大量蚱蜢可以破坏小麦、玉米和苜蓿等农作物,有时造成重大经济损失。
蚱蜢最奇特的特点之一是,在适当条件下,某些物种可以变成蝗虫。当种群因丰富的雨水和食物而变得非常密集时,一些蚱蜢会经历戏剧性的身体和行为变化——颜色改变,身体变得更加流线型,它们开始聚集成巨大的群体。科学家将这称为"群居阶段",与同一物种独自生活和进食的"散居阶段"相对。单个蝗虫群可以包含数十亿个体,覆盖数百平方公里,一天内消耗的农作物足以喂饱数万人。非洲和中东的沙漠蝗虫是破坏性最强的之一,整个人类历史上都有蝗灾的记载,包括古代文献中。
尽管蚱蜢有作为农作物害虫的名声,但它们是健康生态系统的重要组成部分。作为食草动物,它们通过分解植物材料并通过粪便将其归还土壤来帮助循环营养物质,从而为新的生长提供营养。它们也是多种动物的重要食物来源,包括鸟类、蜥蜴、青蛙、蜘蛛和老鼠等小型哺乳动物。在世界各地的许多文化中,人们也吃蚱蜢——它们富含蛋白质,已经成为人类饮食的一部分数千年了。通过将植物与以它们为食的动物连接起来,蚱蜢在食物网中充当关键环节,帮助能量从生产者流向所有生态系统中的消费者。
蚱蜢经历一种叫做不完全变态的发育过程,这意味着它们没有像蝴蝶那样的蛹期。雌性蚱蜢在土壤中产下一批批卵,通常将它们包裹在一种泡沫状物质中,这种物质硬化成保护性卵鞘。当卵在春天孵化时,出现的是看起来像成虫微缩版的若虫,但没有完全发育的翅膀。随着若虫生长,它们通过一个叫做蜕皮的过程蜕去外骨骼,通常在几周内经历五到六次蜕皮。在最后一次蜕皮时,蚱蜢有了完整的翅膀,准备好繁殖,完成通常只持续几个月的生命周期。