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能适应黑暗生活的特殊耳朵_趣味仿生学

时间:2020-02-09百科知识
能适应黑暗生活的特殊耳朵_趣味仿生学

能适应黑暗生活的特殊耳朵

自然界存在的声音比我们能听到的要多得多。事实上,动物界使用的一切声音,我们可以听到的还不到10%。超出我们听觉的其余的声音是可以记录下来的。人类的听觉范围大约是16周/秒~30000周/秒这样的频率。对大多数儿童来说,23000周/秒是上限,而成年人一般是20000周/秒。可能有少数成年人能听见频率高于10000周/秒或低于50周/秒的声音。

钢琴上的中央C发出的声音,频率是256周/秒,乐器达到的最高音调大约是4800周/秒,所以我们自然就会想到,10000周/秒的音调的确是非常高的。而蝙蝠却能听到100000周/秒这么高频率的声音,它的听觉范围的顶峰几乎可达到300000周/秒。

有些科学家主张,人类的耳朵可以听到超声波,但他们是在非自然生活条件下用实验方法加以证明的。声源是放在每个受试者的额头或耳朵后面的乳突上,这就意味着,振动是通过颅骨,而不是通过正常通道——空气和外耳传导的。这种情况在一般条件下是碰不到的。他们认为,年龄在40岁或40岁以下的所有受试者都能分辨225000周/秒频率的声音,这个频率比正常通道能听到的声音高好玩的手机游戏十倍。如果声音频率具有足够大的强度在水中传播的话,那么正在游泳的人就能将这个高频率的声音通过与水接触的颅骨传导到他的声音记录中枢。

人类的耳朵经受声音的强度和响度的范围极大。从刚开始能听到的那点(阈值)到放大一百亿倍的声音都经受得起。像这么大强度的声音幸好在正常情况下是遇不到的,否则将使精巧耳朵的机能产生永久性损伤。我们对动物所能忍受的噪音强度还不大清楚,但可推测出这个强度范围的变化肯定也是很大的。对有些动物进行观察发现,使人们感觉到很不舒服的响度对这些动物似乎并不打扰。例如,海豹在水中发出的叫声可以使潜水员感到非常不适,然而对其他海豹却无多大影响。

地下穴居者

凡是在夜间捕食的大多数动物,一般都有较大的耳朵和灵敏的听觉中枢。就以非洲发现的土猪为例,这种土猪体重有150磅(67.5公斤),却以食蚂蚁为生。它有一对长耳朵和一个笨重的长鼻子,这种外貌使它活像驴、兔和猪杂交后的产物。别看它长相奇丑,然而却是非常好玩的手机游戏有本领的动物之一。它那善于四方转动的长耳朵可以听到物体内白蚁的活动声,在静寂的夜晚,当土猪听到这些声音后,就毫不留情地把它们挖出来吃得精光。

还有一些习性行为相类似的其他夜间动物,例如指猴,它能听到钻木甲虫幼体的活动声,继而用前肢上很细的中指将它们挖出来。更奇妙的是非洲的蝙蝠耳狐,它也是以吃白蚁和其他的昆虫为生,偶尔也吃水果或小脊椎动物,它的每只耳朵几乎和头一样大。非洲北部的一种小狐(Fennecus zerda)也有同样大的耳朵,并且是一个出色的搜捕者,在黑暗中它能听到鼠类、鸟类、蜥蜴或昆虫发出的最轻微的活动声,甚至能听到它们的呼吸声。

经常生活在地洞中的动物(像鼹鼠)和一些在夜间离开巢穴的动物,几乎看不见它的耳朵,只有一个没有耳郭的小孔;有的还被软毛覆盖着,这些软毛可以防止洞穴中的灰尘堵塞耳朵。当然,这种结构对听觉有一定影响,但它可以得到从地面传来的、通过骨骼和颅骨直接达到内耳的低频振动,从而补偿结构上的不足。

具有这种听觉的哺乳动物,其辨别声音的能力是比较差的。然而对穴居生活来说,这种听觉已足够了。事实上,鼹鼠不仅以接收振动来得到信息,而且还可以用简单的回声定位。因为当它们探测周围的情况时,常发出一种嘁嘁喳喳的声音,这对于探测好玩的手机游戏从它们所在地到洞底的距离来说,是一种极好的方法。(www.anred.net.cn)

蛇和营穴居的蜥蜴只有内耳,和鱼有些相似,它们对通过骨骼和颅骨传来的地面上的振动也有反应。有些非穴居的蜥蜴没有鼓膜;但以发声来进行联系的那些蜥蜴是有鼓膜的。壁虎的鼓膜已经发展得非常完善,它们也和夜间动物一样,发出简单的咔嗒声。鳄鱼在水中时,用一个可移动的帘状物保护着耳朵,已经确定,它们能听到频率为50周/秒~4000周/秒的声音,并且也是以声音进行通讯。

总的来说,大概所有的脊椎动物都能够通过空气、地面、或水来探测振动,并且,许多脊椎动物都具有比人类发好玩的手机游戏展得更为完善的听觉装置。

动物对声音的接收和使用

很自然,在黑夜中活动的动物大部分依靠听觉,并且需要对比我们能听到的范围更广的声音作出反应。因而大多的哺乳动物的耳郭比人要大得多,其耳郭呈喇叭状。某些哺乳动物能辨别每秒几十万周的声音,这和鸟类的反应形成鲜明的对比。除了少数夜间鸟类外,大多数鸟类只在白天活动,主要依靠视觉,因此它们听不见10000周/秒以上的声音。

只有大的耳朵还是不能保证对范围很广的声音或强度作出判断。耳朵只能听到声音,并将这声音送入中耳和内耳——听觉机构所在地,然后由脑部听觉中枢进行综合和分析。主要依靠耳朵获得外界信息的动物,其听觉中枢的部位相应较大,使用回声定位或声呐的动物也是如此。在使用回声定位或声呐的过程中,声音由动物传播,并精确判断反射来的回声。甚至在复杂的黑暗环境中也能测出最小的生物并将它们捕食之。了解耳朵的机能将帮助我们辨认声音的复杂性。耳朵分为外耳、中耳、内耳。外耳收集声音的振动,它具有类似盘状天线的作用;声音对准绷紧的鼓膜振动,产生的压力也就引起鼓膜振动。鼓膜振动的振幅是极小的,以致只能用百分之几微米来测量。然而,这么微小的振动足以引起中耳里的三块小听骨的活动。这三块听骨通称为锤骨、砧骨和镫骨,镫骨的形状像骑士的脚蹬,其底部盖住通往内耳的小窗,所以它能把鼓膜的振动准确地传到内耳。小窗的面积只有鼓膜面积的3.5%,因而这个系统能将声音扩大28倍。

内耳是一个排列非常复杂并装有液体的室腔和管道,通往大脑的听神经的灵敏末梢或感受器就位于这里,其中一部分感受器控制着整个身体的平衡。当振动到达这些神经末梢时,就刺激这些感受器而形成电脉冲,这与视网膜感受器对光波反应时形成的电脉冲一样。引起的微小电流达到脑的中枢,在这里再翻译成声音。

混合的声音也必须被译码和分析,从而去掉其中的噪音。这首先要根据达到两耳的声音强度之差来辨别方向,然后根据经验和记忆来识别每一个声音,并将它们进行分类,这可能就是了解听觉的基本原则。

夜出觅食的动物,其耳廓往往像喇叭一样,把收集到的声音对准鼓膜;所以耳郭越大,收集的声音就越多。同时耳郭的形状也是很重要的,因为一定的声音以不同的角度通到外耳道,其压力就会产生变化。人们在动物身上进行了很多实验,切除耳郭,同时用电子仪器测量脑对声音的反应,发现其听觉水平大大降低,方向的判断也受到干扰。因而对动物来说,最重要的是能把声音放大,并与其他的声音相区别。

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