嘿,教育工作者们!你们想帮助学生们更多地了解教室外的世界吗?为什么树叶在秋天会变色?为什么动物会冬眠?鸟儿怎么知道什么时候迁徙?来看看《But Why Adventures》吧。我们的系列节目《东北自然》每月都会探索景观中的科学知识。
在我们的面向教育工作者和学生的系列节目中,了解更多关于植物、动物和季节变化的知识。如果您想为您的课堂或家庭学习获得《But Why》,请注册《But Why Adventures Northeast Nature》。我们会每月向您发送学生视频和活动指南。它是免费的,您可以在butwhykids.org/nature了解更多信息并注册。
《But Why》由Progressive支持,Progressive是“自主定价”工具的提供商。您可以说出您想为汽车保险支付的金额,他们会向您展示符合您预算的保险范围选项。开始报价很容易。访问Progressive.com开始吧。Progressive意外险公司及其关联公司,价格和保险范围受州法律限制。这是《But Why》,一个来自佛蒙特州公共广播电台的针对好奇孩子的播客。我是Jane Lindholm。
在这个节目中,我们会根据你们告诉我们的问题寻找答案,我们会……我们会找到答案。在我们所在的北半球,现在是盛夏,让我告诉你,这里很吵闹。即使在我居住的乡村,也有很多生物发出很多噪音。特别是您刚才听到的那种发出巨大声响的昆虫。你们中的一些人也和吵闹的邻居住在一起,这些邻居有点烦人。明白了吗?
今天我们将了解更多关于它们的信息。我是Karim Vahed教授,我主要研究昆虫。所以我是昆虫学家。Karim Vahed是英国德比大学的昆虫学教授。他今天加入我们,来回答你们给我们发送的一些关于一种特定昆虫的问题。蟋蟀。Vahed教授是蟋蟀和灌木蟋蟀方面的专家。你知道你可以从事专门研究蟋蟀的职业吗?
好吧,Kareem Fahed正是一个活生生的例子。在我们探讨为什么它们会发出这么大的噪音以及其他关于蟋蟀的一些非常酷的事情之前,我们最好从头开始。什么是蟋蟀?
蟋蟀是一种直翅目昆虫。因此,昆虫被分为许多不同的种类,称为目。例如,甲虫就是一个主要的昆虫目。另一个主要的目是蝴蝶和飞蛾。但是蟋蟀所属的目是直翅目。直翅目包括蚱蜢、蝗虫,也包括蟋蟀、卡迪德和灌木蟋蟀。
蟋蟀属于一个亚群,其中包括蟋蟀、卡迪德或灌木蟋蟀,以及其他群体,例如新西兰的weta。哦,我不熟悉它们,但我们确实有很多新西兰的听众。是的,weta太神奇了。它们就像一种非常奇怪的原始分支
来自蟋蟀家族,其中包括世界上一些最重的昆虫,例如新西兰的巨型weta,它绝对巨大。当Karim说巨大时,他的意思是巨大,至少以昆虫的标准来看是巨大的。巨型weta看起来像蟋蟀,但更大。想象一下一只像仓鼠一样大的蟋蟀。如果你拿着它,它会覆盖你的手掌。
有几种巨型weta,它们都生活在新西兰,而且大多数都受到保护,因为它们非常稀有。好的,让我们回到蟋蟀。它们是昆虫。它们喜欢跳跃。它们有900多种,遍布世界各地,尤其是在赤道附近。
它们与蚱蜢不一样。一个明显的区别在于触角。在蟋蟀和灌木蟋蟀、卡迪德中,这些触角通常非常长,通常比身体长,而且很像细线。在蚱蜢和蝗虫中,它们的长度通常比身体短得多,而且更粗短。
雌性产卵的方式也有所不同。在蟋蟀和卡迪德中,雌性有一种特殊的产卵器官,称为产卵器,有点像输卵管,它从腹部后部伸出,正好在头部另一端。而蚱蜢和蝗虫的雌性则没有明显的产卵器,只是一些短小的瓣膜,并没有从腹部的末端伸出来。
我们也看到它们发出声音的方式有所不同。这两种群体的发声机制都多种多样,但一般来说,蟋蟀的发声涉及前翅,而一些蚱蜢的发声则可能涉及腿与翅的摩擦。
所以蚱蜢通常通过摩擦腿和翅膀来发出声音。但蟋蟀通常通过摩擦两片翅膀来发出声音,特别是它们的前翅。蟋蟀和卡迪德会抬起前翅,然后基本上将一片翅膀摩擦另一片翅膀。通过摩擦,这有点像用指甲划过梳子来产生那种“嗖嗖”的声音。
这些小排的牙齿实际上位于其中一片前翅的翅脉上,而摩擦这些牙齿的刮板则位于另一片前翅的翅脉上。所以它基本上是移动一片前翅摩擦另一片前翅来产生声音。当然,它的速度、刮板上的牙齿数量和鸣叫次数,
随着时间的推移,所有这些都使歌曲具有物种特异性和独特性。它们有不同频率和不同时间的歌曲,不同数量的所谓的音节。这是翅膀每次鸣叫实际上闭合在一起的次数。因此,不同物种的歌曲差异巨大。让我们真正进入状态,看看我们能否创作我们自己的蟋蟀音乐。
拿一把梳子,就是你用来梳理头发的那种梳子,然后用指甲划过梳齿的顶部。看看你能不能发出声音。如果你有多把梳子,看看它们发出的声音是否因齿距或大小而异。现在把梳子交给你的一个大人。你大人的指甲会发出不同的声音吗?好了,让我们来回答你们关于蟋蟀的问题。嗨,我叫杰克。
我四岁了,住在西雅图,我的问题是为什么蟋蟀会鸣叫?嗨,我叫安纳丽斯,我住在威斯康星州的梅诺米尼,我六岁了,我想知道为什么蟋蟀会鸣叫。嗨,我叫娜塔莉。
我七岁了。我住在新泽西州的拉瑟福德。我的问题是,为什么蟋蟀在晚上叫得这么大声?这是一个非常好的问题。它本质上是吸引配偶。所以在动物王国中,我们看到了各种各样的交配展示。我的意思是,一些鸟类,如孔雀,有复杂的尾羽,它们利用视觉展示来吸引配偶。
一些动物,如萤火虫,使用另一种视觉展示,生物发光。雄性发光是为了让自己更容易被雌性发现。如果你是一只生活在复杂环境中的小昆虫,
雄性和雌性如何找到彼此来繁衍下一代?这意味着其中一个必须宣传自己的存在,而另一个必须去寻找它们。现在,对于大多数蟋蟀来说,是雄性唱歌,然后雌性跟随雄性的歌声来找到它们。
雄性。情况并非总是如此。我的意思是,例如,在许多飞蛾中,是雌性释放一种特殊的嗅觉信号,一种信息素信号,而雄性则有非常羽毛状的触角来检测这种信息素信号,并以此找到雌性。
所以并非总是雄性发出信号,雌性跟随。有些种类的蟋蟀,雄性唱歌,雌性会发出一点回应的歌声。所以她实际上会说,我听到你了,我在这里。然后它们都会互相靠近。但一般来说,在蟋蟀中,是雄性唱歌,雌性跟随雄性的歌声来寻找配偶。它们在晚上唱歌更多吗?有些种类的蟋蟀是白天活动的。
但一般来说,为了避免捕食者,大多数种类的蟋蟀和卡迪德确实是夜行动物。所以在晚上唱歌可能意味着,依赖视觉的捕食者较难找到正在唱歌的蟋蟀并吃掉它们。例如,有一些轶事观察到,猫会倾听蟋蟀的声音,然后找到它们并攻击它们。所以……
夜间可能至少能提供一些来自视觉捕食者的安全保障。哇。所以有证据表明,一些捕食者也会像雌性一样倾听这种声音,并找出蟋蟀在哪里,然后试图吃掉它。绝对的。这是这种信号系统的一个问题。所以这是一个代价高昂的过程,实际上会产生任何类型的交配信号。
除了交配,它们不会发出任何声音。所以你不会听到蟋蟀互相呼唤,说,“嘿,你今晚想出去玩吗?”或者说,“小心,附近有猫”,就像有些鸟类可能会向其他鸟类发出信号一样。“头顶上有鹰。”好吧,这实际上非常有趣,因为实际上,声音有很多不同的功能。
所以在田蟋蟀中,声音也用于雄性之间的攻击。雄性田蟋蟀彼此之间非常具有攻击性。它们变得具有领地意识,并互相争夺地洞。当两只雄性互相争斗时,它们会发出攻击性的鸣叫声。令人惊奇的是,当其中一只获胜时,
它会发出一声小小的胜利之歌。它通过这种特殊的胜利展示鸣叫来庆祝它获胜的事实,这似乎解决了问题。基本上,发出胜利展示鸣叫的那一只被认为是赢家,而没有发出鸣叫的那一只则是输家,它会退缩,撤退,并且不会再与它进行对抗。
还有一些物种也有一种警告歌曲,当你抓住它们时。不多,但在热带地区有一些物种会发出一种受惊的摩擦声。当它们受到捕食者的干扰时,它们会发出鸣叫声。对于蟋蟀来说,幼小的蟋蟀不会和它们的父母在一起,所以不像某些动物物种那样,父母和孩子之间不会有很多呼唤?不,一般来说,卵被产下后,父母就不会再对它们感兴趣了。
然后当卵孵化出来时,这些小蟋蟀孵化出来时看起来像小型的成年蟋蟀,因为它们有这种逐渐的变态,不像蝴蝶那样,它们没有像毛毛虫一样的阶段和蛹,它们从卵中孵化出来时看起来像小型的成年蟋蟀,只是翅膀没有完全发育,当它们孵化出来时,成年蟋蟀通常已经死亡或不在附近
但也有一些例外。有一种或两种蟋蟀,它们的卵实际上产在洞穴里,而且众所周知,母亲会与孵化出来的小宝宝在一起。但这非常罕见。这种亲代抚育类型的社会系统在蟋蟀中非常罕见。但这确实发生在少数物种中。
这太有趣了,即使在蟋蟀中,蟋蟀只是昆虫的一个非常小的子集,而昆虫又是所有动物的一个子集,即使在蟋蟀中,也有如此多的变化,它们在使用声音和行为方式上的差异如此之大,它们是否具有领地意识,甚至它们是否抚养后代,这都如此不同。这太酷了。
绝对的。这就是为什么多年来我一直如此享受研究蟋蟀的原因之一。因为就像你说的那样,就像你看到的任何动物群体一样,你看得越多,你就会意识到差异越大。接下来,我们将更深入地了解昆虫,包括为什么昆虫不像人类那样有骨骼。我们将了解幼虫喜欢做什么。
这是《But Why》。我是Jane Lindholm,今天我们正在与一位昆虫学家交谈,他是一位研究昆虫的人。Karim Vahed是一位专门研究蟋蟀及其近亲卡迪德的昆虫学教授。根据你们发送的问题,他一直在告诉我们一些关于蟋蟀的迷人事实。但现在让我们更广泛地谈谈虫子。这是Lily的一个问题。
住在银泉,我的问题是,为什么昆虫没有骨头?昆虫及其近亲,我们称之为节肢动物。节肢动物包括昆虫,但也包括甲壳类动物,其中包括螃蟹和龙虾。还包括千足虫和蜈蚣。
当然还有蜘蛛、蝎子及其近亲。节肢动物的骨骼在身体外部,这就是定义它们的东西。肌肉实际上附着在这个外部骨骼的内侧。这显然在保护方面有一些优势。因此,一些昆虫群体非常成功。例如甲虫,它们有一个非常坚硬的外部骨骼,并且
甲虫甚至还有一对坚硬的翅鞘,这意味着它们可以,作为成年昆虫,它们可以钻入潮湿的环境。它们仍然可以飞行。它们几乎占据了每一个栖息地。它们的外部骨骼有很多优势。
但外部骨骼的一个缺点是它限制了你能长多大。因为肌肉在空心骨骼内侧的拉力非常大,如果昆虫长得太大,它会在重力作用下弯曲和坍塌。所以它确实对昆虫和其他节肢动物能长多大设置了一个上限。
在水生环境中,情况并非如此糟糕,因为水可以支撑这个外部骨骼的重量。因此,你在水中确实会看到一些巨大的节肢动物,例如日本蜘蛛蟹,我认为它是我们现存最大的节肢动物之一。
另一个关于昆虫的一般性问题来自住在澳大利亚的露西。我的问题是,世界上有多少种不同的昆虫?好吧,这是研究昆虫的另一件令人惊奇的事情。我们已经讨论过多样性了,但在物种数量方面,昆虫是地球上最多样化的动物群体。
我们实际上已经为大约一百万种昆虫赋予了科学名称,这使得它们约占动物生命的80%,但是
但我们认为,可能还有另外一千万甚至一些估计说还有八千万种物种还没有被赋予科学名称,并且正在等待在热带雨林等地方被发现。哇。那么,这与安娜所问的问题有关。三年后,我将住在苹果饼干里,我不知道为什么虫子如此重要。安娜想知道为什么虫子如此重要?这是一个非常好的观点。虫子非常重要。
许多昆虫都执行着重要的生态系统服务。换句话说,它们有助于整个地球的运转。许多昆虫做的一件事是授粉。所以它们去吸食花蜜,并将花粉从一朵花转移到另一朵花。许多作物物种实际上依赖昆虫授粉。例如,我们吃的许多食物都是由昆虫授粉的。但除了授粉之外,
这种重要的授粉作用之外,昆虫对地球的运转至关重要还有很多方面。例如,许多昆虫是分解者。它们帮助分解死去的动物。如果你想想苍蝇的蛆分解尸体,粪甲虫以粪便为食。事实上,
这有多重要在澳大利亚得到了证明。当牛被引入澳大利亚时,没有本土的粪甲虫能够处理牛粪。因此,粪便开始堆积在澳大利亚的草原上,并开始干扰放牧。因此,他们实际上不得不进口非洲种类的粪甲虫来吃牛的粪便,尤其是在牛的粪便中,这表明如果没有这些粪甲虫,我们就无法生存。
除此之外,昆虫本身是许多不同动物的重要食物来源。人们喜欢春天鸣禽的歌声,但许多鸣禽,即使它们成年后以种子为食,也会用昆虫喂养它们的雏鸟。因此,昆虫是所有生态系统的重要组成部分,无论是它们以某些东西为食,还是它们成为某些东西的食物,还是因为它们提供的生态系统服务,这实际上有助于整个生态系统的运行。嗯。
你提到了食物以及昆虫作为许多动物食物来源的重要性。住在柬埔寨的雅艾想知道人类是否吃昆虫。我九岁了。我住在东南亚柬埔寨的巴达邦。我的问题是,人类将来会吃昆虫吗?事实上,我们现在已经吃了。是的,我的意思是,这是一个很好的问题,因为目前有很多研究正在进行中,关于
世界上的蛋白质短缺以及饲养奶牛和绵羊为人类提供蛋白质的成本。
昆虫可以提供高质量的蛋白质,你可以在相当小的空间里饲养它们。它们将你喂给它们的饲料非常有效地转化为我们食用的蛋白质。因此,目前有很多研究表明,也许将昆虫作为人类的蛋白质来源将对环境非常有益。许多文化已经表示
吃昆虫。事实上,吃昆虫在许多其他国家也越来越流行。例如,在英格兰和威尔士,有很多专门的虫子餐厅正在开业,我自己也尝试过。在威尔士圣大卫市附近有一家很棒的餐厅,那里有很棒的虫子汉堡,例如。它们还用蟋蟀粉做的面粉做蟋蟀饼干,这种面粉是用晒干的蟋蟀磨成的。所以你甚至没有意识到你在吃蟋蟀。
但它们实际上是在为你的饼干提供氨基酸、铁和钙,这非常好。我必须说,即使我喜欢蟋蟀,我也喜欢吃它们。它们非常香,尝起来有点像花生。当你只吃这些晒干的蟋蟀时,它们有一种咸味的花生味。当然,我不建议你去吃你在后院发现的任何蟋蟀。我会从专门的食品店购买。我们必须避免食用任何稀有物种。但一般来说,如果一个物种可以大量饲养,而且它们并不稀有,我认为将它们用于人类食物有很多潜力。
我本来想问你是否吃它们。我和我的孩子们非常喜欢脆蟋蟀,你可以用各种调味料来烹制它们。我们喜欢吃那种加盐和醋的。这就像吃薯片,但它们是蟋蟀。但我很好奇,作为研究这些动物的人,当你把它们放进嘴里时,你是否会有问题。
我必须承认,当我把它们放进嘴里时,我确实感到有点内疚,因为我花了这么多年时间观察蟋蟀,并观察它们所做的所有奇妙的行为。但与此同时,它们非常美味,而且对你有益。所以当我吃蟋蟀时,我确实处于某种道德困境中。
但我必须说,我确实很喜欢它们。不过,我们应该提到的另一件事是,对于那些有兴趣吃昆虫如蟋蟀或蚱蜢的人来说,由于它们的甲壳,我们一直在讨论,它们在外部的骨骼,这与贝类在外部的骨骼相同,
如果你对贝类过敏,你应该非常小心,最好不要吃昆虫,对吧?因为它们都含有几丁质,当人们对贝类过敏时,人们往往会对几丁质过敏。对吗?是的,这一点很重要。所以你只需要知道你对任何新的食物有什么过敏症。我们还有另一个我认为很有趣的问题来自格雷戈里。我住在俄勒冈州的波特兰。我五岁了。
我的问题是,幼虫喜欢做什么?这是一个非常好的问题。我的意思是,当然,幼虫有很多不同之处,因为有些昆虫的幼虫孵化出来后看起来与成虫完全不同。例如,蝴蝶显然有毛毛虫阶段。苍蝇有蛆阶段。但其他昆虫,如蟋蟀,实际上是从卵中孵化出来的,看起来非常像成虫的微型版本。
但它们都有一个共同点,那就是它们生命中的主要任务是生长。与成虫的生命任务主要是寻找交配对象来繁衍下一代不同,幼虫的主要任务只是尽可能多地进食、躲避捕食者和生长。
所以它们花费大量时间进食。所以我会说,为了快速生长,同时在进食时尽量避免被其他动物吃掉,进食可能是它们最喜欢的活动。
但这些幼虫必须自己寻找食物,对吧?它们大部分情况下没有成虫为它们做饭。同样,在昆虫世界的行为多样性中,你会发现有些物种存在亲代抚育和后代供应。但在许多物种中,卵只是……
被产下并几乎被遗弃,尽管有时雌性会小心地将卵产在食物植物上,因此许多种类的蝴蝶,雌性会小心地将卵产在毛毛虫随后需要食用的植物上,以便生长,所以它们并不是完全独自一人,但至少卵往往产在合适的栖息地或合适的植物上,以便它们获得所需的所有食物
当然,在一些社会性昆虫中,例如社会性蜜蜂、蚂蚁和黄蜂,幼虫很幸运地被工蜂喂养,工蜂实际上会 lovingly 喂养它们。还有一些其他物种有亲代抚育。例如,有一类甲虫被称为埋葬甲虫或掘墓甲虫。
成虫甲虫会埋葬像老鼠这样的东西,把它捣碎成它们所谓的育雏球,放在它们挖的一个小隧道里。它们把卵产在那里。当卵孵化出来时,父母会和幼虫待在一起,它们实际上会反刍食物给它们。它们会反刍一些半吃掉的老鼠给它们,并为它们提供充满爱的亲代抚育,有点像鸟类喂养雏鸟。
我想我们都应该庆幸我们的父母没有埋葬老鼠,然后咀嚼它并反刍给我们吃作为我们的一餐。绝对的。嗨,我叫塔维莎,我七岁了。我来自尼泊尔的加德满都。我的问题是,昆虫喝水吗?是的。昆虫需要水才能生存,就像人类一样。有些昆虫可以从它们的食物中获得所有或大部分所需的水分。
食草动物,食草动物,通常可以仅仅从咀嚼叶子或植物中获得所有水分。吸血昆虫可以从湿润的血液中获得水分。但有些昆虫确实会啜饮晨露或其他水源,以确保它们保持水分。这实际上是Karim Vahed所说的昆虫如此迷人的事情之一。它们有很多不同的做事方式。它们是如此的多样化,以至于……
真的,如果你想研究几乎任何东西,你可以研究昆虫。如果你对昆虫在人类和动物健康中的重要性感兴趣,你可以研究传播疾病的昆虫。或者如果你想研究昆虫在生态系统中的重要性,你可以研究授粉者和分解者。如果你想研究行为,昆虫中存在各种各样的行为。这绝对令人震惊。所以,
你知道,我只是认为,无论你对研究和学习动物的哪个方面感兴趣,昆虫都是一个非常好的群体。所以,我鼓励任何人都可以……
观察昆虫并享受它们。即使你不会以此为职业,像我一样,你仍然可以从观察你自家后院的昆虫中获得巨大的乐趣。你不必走很远,这是昆虫的另一件令人惊奇的事情。你不必去非洲进行狩猎探险。你可以在你自己的后院进行狩猎探险,并看到各种各样的生命,各种各样的战斗,捕食者和猎物之间的互动
你自己的后院或公园里(如果你没有后院的话)发生着各种各样的故事,规模很小。无论你在哪里,观察昆虫都足够容易。所以去寻找一些虫子。如果你有放大镜,你可以近距离观察它们。
你看到什么意想不到的东西了吗?它们有多少只眼睛?有多少条腿?你能看到牙齿吗,那些在蚱蜢后腿或蟋蟀翅膀上的凹凸不平的部分?你有没有看到你意想不到的有趣颜色?我敢打赌你可以在你附近找到一些虫子,观察它们真的很酷。看看你能不能看到Kareem谈到的那些战斗。
本期节目到此结束。非常感谢德比大学的Kareem Vahed。如果你对任何事情有任何疑问,请让一个成年人记录下来。请务必包含你的名字、居住地和年龄。然后你的成年人可以将文件发送到[email protected]。如果你的成年人也能转录你的问题,那就更有帮助了,这样我们就能确保我们说的是你想要知道的一切。我们无法回答我们收到的每一个问题,但我们很乐意听到你在想什么。
但《为什么》是由佛蒙特公共广播电台的梅洛迪·博德和我说,简·林德霍姆制作的。我们的主题音乐由卢克·雷诺兹创作,我们的节目由PRX发行。两周后,我们将推出全新的一集。在那之前,保持好奇心。来自PR。