数十ヶ月間地下で眠っていたこの建物が夏の間ずっと私を驚かせた。

セミの鳴き声ほど夏の到来を告げるものはない。木の幹にとどまっているこれらの昆虫は休むことなく鳴き続け、夏の最も熱心な歌手になります。

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古代人によると、セミが鳴き始めると、ピネリア・テルナータが咲くそうです。これは、夏至以降、地下で休眠していた成熟した幼虫が土から出て出現し始めることを意味します。

その後、オスのセミはたった一夏で大きな声でメスのセミを引き寄せ、遺伝子を残すという使命を果たすことになる。

交尾後、雌のセミは草の茎や樹皮の割れ目に何百もの卵を産みます。

卵を産むメスのセミ。画像出典: BBC Earth

その後数週間で、ノミのような幼虫（若虫）が孵化し、地面に向かって落ちて土の中に潜り込みます。

彼らは今後1年、あるいは数年間ここで暮らし、地下の木の根の樹液を食べて、空の下に再び現れる準備をします。

No.01

セミはなぜあんなにうるさいのでしょうか？

暗い地下で木の根を何年もかじっていたのに、太陽の下で恋人を見つけ、交尾して繁殖するまでの時間はわずか数週間しかなく、周囲には何千もの競争相手がいるとしたらどうなるか想像してみてください。このような切迫した軍拡競争に直面して、雄のセミは雌のセミの好意を得るために必死に叫ぶことしかできなかった。

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ほとんどの昆虫とは異なり、セミは独特の音を出す構造を持っています。

一般的に「騒々しい」昆虫というと、コオロギ、キリギリス、キリギリスなどが思い浮かびますが、そのほとんどは体の2つの部分をこすり合わせることで音を出します。

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しかし、セミは違います。彼らが音を出すために使う最も一般的な構造は鼓室器官です。すべての雄のセミは第一腹部節の背面と側面に一対の膜を持っており、これらは主に腹部の底部の肋骨状の膜とそれに付着した筋肉で構成されています。

鼓膜がそれに付着している筋肉によって引っ張られると、体の両側の骨が曲がります。筋肉が弛緩し、その後反発し、この上下運動によって大きな音が生まれます。

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鼓膜の筋肉の収縮頻度は1秒間に120～480回に達し、これは人間の耳がボーカル音楽の無限の波を感じるのに十分な回数です。

オスのセミの腹部も空洞の風船状になっており、鼓膜から発せられる音を増幅します。腹部の気嚢の共鳴周波数が鼓膜の共鳴周波数と一致するため、音が徐々に大きくなって聞こえます。

画像出典: wired

時には、鳴き声をさらに増幅するために、オスのセミが合唱して一緒に鳴き、世界中のメスのセミ全員に捧げられた比類のないオーケストラ曲を作り上げます。

さらに、セミの中には羽を羽ばたかせて音をさまざまな方向に向けることができるものもおり、メスのセミは 360° サラウンド サウンドを体験することができます。セミの体はまさに天然の楽器であり、演奏者自身もその楽器であると言っても過言ではありません。

No.02

「愚かな」セミはどうやって音を出すのでしょうか?

世界中に3,000種を超えるセミの種が存在するが、その大半はセミ上科が進化させた最も効果的な発声器官である鼓膜を使って音を発している。

また、コオロギなどの昆虫と似た発声器官を持つセミも比較的少数存在し、発音歯のある前翅の後縁と後翅の前縁をこすり合わせて音を出します。

セミの鳴き方、鳴き方の種類、周波数、時間領域の特性、特に同じ属の近縁種の識別によって、セミの種を区別することは簡単です。たとえば、外見では区別が難しい 2 種類の山蝉は、鳴き声のリズムが明らかに異なります。双子のように見えるアオバゼミとアオバゼミも、鳴き声に大きな違いがあります。

そのため、セミの鳴き声はセミごとに異なって聞こえ、セミの鳴き声は一つの個体群を他の個体群から隔離する効果的な方法、つまり音響隔離メカニズムとなります。

画像出典: ヤバイ

ただし、カレニア・セラタタ属のセミ（Cicadidae、Cicadettinae）には、鼓膜も、こすって音を出す器官もないため、「口のきけない」セミとも考えられていることには注目すべきです。それで、彼らはどうやって同類の人間を呼ぶのでしょうか?

「愚かな」セミ 写真提供: クリスチャン

カリフォルニア大学デービス校の昆虫学者クリスチャン・ナンセン氏とノースウェスト農林大学植物保護学部のウェイ・コン教授は、研究の中でこの疑問に答えました。

「カレニア属のセミは、他のほとんどのセミに特徴的な鼓膜音生成器官を持たないが、音を出すので『愚か』という言葉は誤解を招く」とナンセン氏は言う。

研究者らは、高スペクトル解像度画像技術を使用して、前羽、鰓蓋、体表面の十字形の隆起、羽の付け根など、「口のきけない」セミの音の生成に関与する構造を撮影し、それらすべてが形態学的変化を起こしていることを発見した。

言い換えれば、「愚かな」セミは前羽の肋骨で鰓蓋を叩くことで音を出すことができ、これは鼓膜の圧縮と摩擦で音を出すというよりも、太鼓を叩くのに近い。

翼に注目してください。出典: 研究資料

その音にセミの鳴き声が加われば、それはまるで多様なスタイルと大きな声で響く交響楽団のよう。同時に、この新しい打楽器音生成メカニズムは、カレニアゼミの種内コミュニケーションにも使用されており、さえずり音として機能することができます。

さらに研究者たちは、群れの最初のオスが羽ばたき音を出し始めると、その周りのオスたちもどんどん加わり、合唱団を形成するのを観察した。手を叩いたり、竹の棒を叩いたりする音でも、セミの大合唱を引き起こすことができます。

参考文献:

1. 雷忠仁、周瑶。セミの鳴き声の特徴とその分類上の意義：同翅目：セミ上科[J]。 Acta Enomologica Sinica、1994、16(1):51-59。 DOI:10.1007/BF02943514.

2.セミはなぜうるさいのですか？

https://www.britannica.com/story/why-are-cicadas-so-noisy

3.「鳴かない」セミはどうやって鳴き声を出すのか？

https://journals.plos.org/plosone/article? id=10.1371/journal.pone.0118554

終わり

著者: 魚

中国科学作家協会優秀科学普及作品銀賞受賞

蒸し魚の頭、スパイシーな魚の頭、その他の魚の頭が好きな人