为何人类耳朵长这样?一架设计精妙的“机器”(图)

来源: 华尔街日报 2016-10-14 10:46:13 [] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (5224 bytes)
人类之所以没有像许多动物那样长出螺旋形耳朵,是因为我们占据着食物链的顶端,不需要耳朵具有那样自上而下的灵敏听觉,因为我们不可能从上方受到攻击或是被一只鸟叼走。


最近有一个很热门的问题:为什么我们的耳朵会长成这样的形状?

拿某个人的大耳朵开玩笑很简单,但你有没有想过,大耳朵也可能恰是一种生理优势,是人体器官在实现其功能最优化方面取得的进化成果。范德比尔特大学听觉和语言科学系研究生教学部主任托德•里克茨(Todd Ricketts)最近便就耳朵的形状问题发表了一番宏论,重点谈了耳朵的形状在屏蔽耳后噪音方面所起的作用,以及耳郭大的人为什么有可能比一般人听得更清楚。

耳朵的大小对于听力强弱有影响

里克茨说,耳朵的形状对于如何听到外部的声音有很大影响,由于我们人耳的特有形状,我们习惯了声音通过鼓膜再逐渐传递到大脑的方式。虽然一些动物拥有螺旋型的耳朵,不过许多科学家认为,人类作为食物链顶端的占据者,我们不需要耳朵具有那样自上而下的灵敏听觉,因为我们不可能从上方受到攻击或是被一只鸟叼走。

耳朵的外沿,被称为耳廓,主要用来收集声音。里克茨称其有点儿像喇叭。不过这个喇叭略指向前方,以便耳朵收集到的声音更多来自对面而不是身后。他说,来自背后的声音某种程度上像是影子,由于人类耳郭的形状,它们传入我们耳内的效果并不那么好。

阿尔弗雷德•纽曼(美国幽默杂志MAD的典型封面人物)那种标志性的大耳廓可以帮助屏蔽一个人身后的嘈杂声音,从而让他更好地倾听对面人的声音。而那些耳郭较为平躺的人,可以想象,则能更好地捕捉到来自身后的声音。里克茨说,长有这种耳朵的人可以声称,自己的耳朵在聆听周边环境方面有优势。不过,无论你的耳朵是什么形状,想要在与人当面交谈时听得更清楚,只需要用手窝起你的耳廓就能更专注于迎面而来的声音了。

耳朵的形状也能影响我们听到的声音

我们两个耳朵之间的距离可以帮助人们定位声源的位置。我们大多数人的耳郭上都有的那些凸起或凹槽,可以改变声音的频率,也能帮助我们更好地定位声音的源头。里克茨说,不管你的耳郭是完全卷曲状、还是凸凹相间状,我们每个人实际听到的声音都是和他人听到的声音有区别的。

他说,耳垂的形状,不管是贴附型还是下垂型,都是由遗传决定的,并没有显示出会对听觉能力产生影响。然而耳垂里富含神经,这也是为什么耳朵是许多人的敏感部位。里克茨称,科学家们认为耳垂并无实际的生理功能。

耳道内部的情况

耳朵的旋涡型形状会使得声音向下传入内耳道,这就像一个扩音器。里克茨称,人类的耳道对声音频率在2,000至4,000赫兹之间的声音会自然地进行扩音处理。

在内耳道的末端,是软骨膜,也称为耳膜,既有保护作用,同时又对声音高度灵敏。里克茨说,如果耳膜不小心损伤,它有着非比寻常的自我修复能力。

声波压强的变化使我们感知到声音

在一只健康的耳朵里,声音传达到内耳道后,声波压强的变化会导致耳膜舒张或收缩,从而产生震动,各种声音因其震动频率的不同,被人定性为音乐、人声或噪音。而穿过鼓膜之后就是鼓室,有一些小骨头和咽鼓管位于这个小气腔里,咽鼓管可以帮助平衡鼓室内外的气压。接着进入内耳,内耳里面充满了淋巴液,可以用来传递声波到听觉感受器,并最终传到大脑。

耳朵是一架设计精妙的“机器”

耳朵是一个能够自我清洁、自我加注润滑油的机器,里克茨说,这也是为什么医生会说不要用棉签掏耳朵的原因。尽管他承认自己有时候也会屈服于这种负疚的快感。将异物放入耳朵内部会影响耳垢,而耳垢的作用是粘附和去除污物。里克茨提醒说,这种清理耳朵的行为事实上会抑制你的听觉。他说,尽管耳朵外形古怪,但这并不影响耳朵的正常功能。