听到了虫鸣是什么原因（虫鸣能报温吗能啊）

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大朋友小朋友们，你听过蟋蟀叫吗？你又没有想过，为什么有时候蟋蟀叫得快，有时候叫得慢呢？

在《生活大爆炸》的第三季里面，霍华德和谢尔顿讨论了蟋蟀的叫声和温度的关系。谢尔顿斩钉截铁地说，他们听到的蟋蟀是玉竹蛉。谢尔顿到底有没有道理呢？

我们难道能够从蟋蟀的叫声判断它的种类，甚至环境的温度吗？

答案是还真可以。

这就要从一个叫做阿莫斯﹒多尔比（Amos Emerson Dolbear）的物理学家说起了。许多人并不认识这个物理学家。这很自然，因为多尔比是一个倒霉蛋，并没有在物理学的历史中留下多少声响。

为什么这么说呢？如果问电话是谁发明的，你肯定会脱口而出——那不是亚历山大·贝尔吗？实际上多尔比曾经是离这个荣誉最近的人。

亚历山大·贝尔

当贝尔在1876年为他的电话申请专利的时候，多尔比跳出来表示不服。他认为自己才是第一个发明电话的人，并且还闹到了法院。

不过因为他没有认真地填表、好好地提交专利申请，所以最后这件事不了了之，发明电话的人还是被认定是贝尔。

后来在1885年，他又捣腾出了一个无线电报系统。一个叫做古列尔莫·马可尼的意大利工程师借鉴了他的发明，最后研制出了无线电并且还获得了科学界的最高荣誉——诺贝尔奖。多尔比又表示不服，并且又闹到了法院。但是最后又不了了之。

但就是这样一个因为不喜欢填表所以被法官无视的倒霉蛋多尔比，却在生物学上做出了一个非常机智的发现。这就是多尔比定律（Dolbear’s law）。

多尔比定律说，蟋蟀的叫声和温度是有关系的，蟋蟀的叫声可以用来当成温度计。

常见的黑蟋蟀

原来在1897年的时候多尔比发现，当气温在15度左右的时候，蟋蟀大概每分钟叫80次。如果气温上升到21度左右，蟋蟀每分钟大概叫120次。如果温度掉到10度以下，蟋蟀就冷得只能发出每分钟40次的叫声了。

3种温度下某种蟋蟀的鸣叫频率，H Frings 1962

善于观察生活的多尔比把这些数据总结了一下，居然发现了一条规律：

Tc

N60

如果你想自己在家试一试这个定律准不准，可以记录一下室外的温度还有蟋蟀每分钟发出叫声的次数，再代入这个式子就可以啦。

画成图是这样子的

但是不拘小节、粗枝大叶的多尔比又犯老毛病了，他没有把这个定律里涉及的蟋蟀种类给写上，也没有说自己到底观察了多少次、做了多少次实验。

他的内心台词应该是这样的：

这种事情就让其他科学家去做就好啦，不然都被我一个人研究透了，以后学生们的毕业论文还能写什么？

多尔比就是这样一个“大方”的物理学家呀。不过好在这次因为这个定律赚不了什么钱，没有什么专利官司可以打，所以科学界也就大方地用他的名字来给这条定律命名啦。

的确，他给后人留下了不少研究课题。许多科学家就是靠着多尔比定律留下的疑问才发表了好多论文的呢。

这些后来者发现，多尔比定律比较粗略。虽然蟋蟀们的叫声频率，也就是每分钟叫的次数或多或少都和温度有关系，但是却和这个公式有些差别。

最符合多尔比定律的是一种叫做玉竹蛉的蟋蟀。这条知识后来还被写到了生物教科书里，被当成了金科玉律。玉竹蛉也因此被人叫做“报温蟋蟀”。

玉竹蛉

玉竹蛉是一种很漂亮的昆虫，它大概只有1-2厘米左右长。它的翅膀是半透明的浅绿色，就像一块翠玉一样，所以被叫做这个名字。玉竹蛉是一种杂食性的昆虫，吃植物和其他昆虫，最爱吃蚜虫。

那么，为什么蟋蟀能够报温呢？原来，蟋蟀发声主要是靠翅膀下面发声器肌肉的收缩。而肌肉的收缩需要能量，能量来自于化学反应，而化学反应的速度和温度是有关系的，这种关系叫做阿伦尼乌斯方程。

瑞典化学家斯凡特·奥古斯特·阿伦尼乌斯

因为蟋蟀是冷血动物或者说变温动物，它的体温基本依靠气温，因此气温能够决定蟋蟀叫声的频率。

如果温度低，化学反应速度就慢，蟋蟀的肌肉获得的能量就少，那么每分钟发出的叫声就少，反之，每分钟的叫声就多。

通过这个原理，科学家们还设计出了为常见的黃斑黑蟋蟀和蝈蝈（也叫纺织娘、螽 zhōng 斯）量身定制的多尔比定律。

一种草甸蝈蝈

所以说，多尔比定律实际上就是阿伦尼乌斯方程的一个表现形式。

其实，在大自然里许多生命现象都和阿伦尼乌斯方程有关。比如蚂蚁行军的速度、萤火虫发光的频率、钻纹龟的心率（每分钟心脏跳动的次数），甚至人类的阿尔法脑波都符合阿伦尼乌斯方程。

钻纹龟幼体

所以在野外的时候，你甚至可以通过测量萤火虫的发光频率判断温度呢。

对了，温度还能影响大脑转速呢。

这大概就是要在脑子转得太慢的冬天放寒假，脑子转得太快的夏天放暑假的原因吧。你 get 到了阿伦尼乌斯老爷爷对你的善意了吗？

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参考资料：

Laidler, Keith J. "Unconventional applications of the Arrhenius law." J. chem. Educ 49.5 (1972): 343.

www.loc.gov/rr/scitech/mysteries/cricket.html

www.dartmouth.edu/~genchem/0102/spring/6winn/cricket.html

wikipedia 等

图片来源：lifehack, KTH, wikispaces, giphy, pinterest, wikipedia 等

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