매미 울음 소리의 비밀
종종 우는 소리 또는 윙윙으로 묘사되는 매미의 독특한 소리는 수컷 매미의 복부 측면에 위치한 고막이라는 특수 구조에 의해 생성되는 소리입니다. 이러한 구조는 매미에만 고유하고 다른 곤충 그룹에서는 발견되지 않습니다.
매미의 소리 생성 과정에는 여러 단계가 포함되는데 알아보도록 하겠습니다.
고막 근육 수축: 수컷 매미의 복부 내부에는 고막에 붙어 있는 근육이 있습니다. 매미는 소리를 내고 싶을 때 리드미컬하게 이 근육을 수축합니다.
고막 변형: 근육이 수축함에 따라 고막이 안쪽으로 변형됩니다. 이 변형으로 인해 클릭 또는 스냅 동장이 생성됩니다.
소리 증폭: 고막의 클릭 동작은 공명실 역할을 하는 매미의 외골격에 진동을 생성합니다. 이는 심벌즈에서 생성되는 소리를 증폭시킵니다.
소리주파수 조정: 매미는 근육 수축 속도를 변경하여 생성되는 소리의 주파수를 조정할 수 있습니다. 매미의 종에 따라 다양한 주파수의 소리를 낼 수 있는데, 이는 매미가 짝을 유인하고 서로 의사소통하는데 도움이 될 수 있습니다.
공기 배출: 고막이 변형되고 진동을 생성함에 따라 복부 측면에 있는 기공이라고 하는 작은 구멍을 통해 공기를 밀어냅니다. 이러한 공기 방출은 생성되는 소리의 강도를 증가시킵니다.
수컷 매미가 내는 동시에 윙윙거리거나 딸깍 거리는 소리는 주로 암컷을 유인하기 위한 짝짓기 소리를 사용되는 소리입니다. 매미의 각 종은 고유한 소리를 가지고 있어 같은 종의 개체가 짝짓기를 짓기 위해 서로를 찾는데 도움이 됩니다. 또한 소리의 크기와 강도는 온도, 습도 등의 환경 요인에 따라 달라질 수 있으며 전반적으로 매미 소리의 비밀은 매미 소리의 생성과 관련된 특수한 신체구조와 복잡한 메커니즘에 있고 이는 매미 특유의 의사소통과 번식을 촉진하기 위해 시간이 지남에 따라 진화해온 것으로 나타납니다.
한여름철의 매미의 일생
매미는 특유의 윙윙거리는 소리와 딸깍거리는 소리, 그리고 주기적으로 대량으로 출현하는 것으로 알려진 한 여름철의 곤충입니다. 잘 알려진 바와 같이 매미의 한살이는 매우 독특하고 여러단계로 나눌 수 있습니다.
알단계: 매미의 한살이는 성체 암컷 매미가 알을 낳을 떄 시작됩니다. 일부 종은 땅에 알을 낳지만 일반적으로는 나뭇가지에 자른 틈 사이에 알을 낳습니다. 암컷 매미는 알을 낳는데 사용하는 산란관이라는 특수 기관을 가지고 있습니다.
애벌레 단계: 알이 부화하면 작은 애벌레가 나타납니다. 이 때 땅에 떨어져 지하에 굴을 파고 일생의 대부분을 그곳에서 보내게 되는 것 입니다. 매미 애벌레는 땅을 파는데 매우 적합한 강한 앞다리를 가지고 있으며 그들은 날카로운 입 부분을 사용하여 나무 뿌리의 수액을 먹는 것으로 알려졌습니다.
애벌레 먹이단계(지하): 지하에서 애벌레는 여러 허물단계를 거쳐 성장하고 외골격을 벗어납니다. 이 지하 기간은 종에 따라 2년에서 길게는 17년까지 지속될 수 있습니다. 긴 수명 주기를 가진 비슷한 무리에서 출현하는 매미는 주기 매미로 알려져 있습니다.
출현 전 단계: 지하 단계가 거의 끝나가면서 매미 약충은 표면에 더 가까이 이동합니다. 그들은 출현에 대비하여 표면으로 이어지는 출구 터널을 건설합니다.
출현단계: 때가 되면, 보통 봄이나 초 여름에 매미 유충이 땅에서 떼로 나옵니다. 그들은 근처의 초목이나 구조물 위로 올라가 마지막 탈피를 거쳐 유충의 외골격을 벗어내고 성체의 모습을 드러냅니다. 이 단계에서 그들은 일반 성충으로 알려져 있습니다.
성체단계: 성체 매미는 출현하여 외골격이 단단해진 후 상대적으로 짧은 지상 생활 단계를 시작하게 됩니다. 성체 매미는 주로 짝짓기와 번식에 중점을 두고 수컷은 암컷을 유인하기 위해 고막이라는 특별한 구조를 사용하여 큰 소리를 냅니다. 짝짓기가 끝나면 암컷은 알을 낳고 주기가 다시 시작되는 것 입니다.
노화와 죽음: 성체 매미는 종에 따라 일반적으로 몇주에서 몇달동안 살 수 있습니다. 일단 번식 목적을 달성하면 성체 매미는 죽기 시작합니다. 그들의 몸은 땅에 흩어져 다른 유기체에게 영양분을 제공하고 생명주기를 마칠 수 있습니다.
이처럼 매미의 한살이는 긴 지하 단계와 동시 출현으로 인해 주목할만하고 특히 지하에서 수 년이 지난 후 한꺼번에 대량으로 출현하는 주기 매미의 경우가 더욱 그렇다고 볼 수 있습니다. 이러한 대규모 출현은 생태학적으로 심각한 영향을 미칠 수 있기에 과학자 및 애호가 모두의 관심을 끌고 있습니다.