Jessie
耳 朵 人體機械廠 皮膚、軟骨、骨、黏膜、淋巴液、神經(jīng)等
耳朵有一套堪比迷宮的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。自外向內(nèi),科學(xué)家們將整個器官劃分為三大部分——外耳、中耳和內(nèi)耳。
外耳部分由軟骨構(gòu)成,它們對稱地長在腦袋兩側(cè),負(fù)責(zé)搜集聲音并判斷其來源的方向。聲波從兩個喇叭狀的耳廓進入耳道——一條覆蓋著皮膚的彎曲管道。管壁上還有些讓人惡心的“臟東西”,那是黏液混合著塵埃外加皮屑所形成的淺褐色物質(zhì)。沒錯!是耳垢(俗稱耳屎)!這些外表丑陋的“垃圾”可以維持耳道清潔,防止昆蟲和細菌侵入。
穿過耳道便進入了中耳。這里是一間充滿空氣的聲音加工坊:房間的外墻是耳膜,屋內(nèi)的空間被稱為鼓室,而其中的工具是3根和米粒一樣大的聽小骨。耳膜隨著聲音的頻率同步振動,推動聽小骨將聲波傳到內(nèi)耳。在這個房間內(nèi),聲音可以被放大20倍。
我們的內(nèi)耳主要包括耳蝸、前庭和半規(guī)管,其中充滿流動的液體,它們接受聲波撞擊,促使耳蝸內(nèi)的液體移動,并最終將這些刺激通過神經(jīng)細胞傳送到大腦,供大腦做出判斷和識別。
在自然環(huán)境中,我們的耳朵可以憑借各種方式接收和分辨聲音,感知并讀取其中所傳遞的信息。一般情況下,人們可以聽到頻率在16~24000赫茲之間的聲波,而人類的聲音則介于300~5000赫茲之間。
此外,耳朵還能幫助人體保持平衡。騎自行車、跑步、跳水,甚至連嬰兒走路都要靠耳內(nèi)的精巧裝置才能完成。有時,人們會感到暈車、暈船,這是因為在劇烈晃動的車廂或船艙內(nèi),我們的耳朵不能很好地適應(yīng)和調(diào)節(jié)肌體平衡。
除了這些基本的生理機能,耳朵的形狀還可以作為人類身份識別的依據(jù)。現(xiàn)有的科技在進行面部識別時,總會受到魚尾紋或其他衰老跡象的干擾。然而,耳朵卻完全不同。每個人的耳朵形狀都是獨一無二的,自我們出生之日起,耳廓的形狀就已經(jīng)被完全確定下來,并且只會隨著年齡增長而等比例增大??茖W(xué)家們研發(fā)出了一套掃描耳朵形狀的系統(tǒng),并將掃描結(jié)果與之前已建好的耳朵形狀數(shù)據(jù)庫進行比較,從而進行身份識別。測試的結(jié)果顯示,耳朵識別技術(shù)的準(zhǔn)確率高達99%。
附注:很多人認(rèn)為,耳廓有美化臉部的效果。數(shù)千年來,愛美的人們會在耳朵上佩戴首飾或珠寶,以此來為容貌增色。
耳朵自身比較脆弱。巨大的聲響、持續(xù)的噪音、尖銳的物品等都會引發(fā)耳內(nèi)創(chuàng)傷,甚至摻雜在洗澡水中的微小細菌都會使鼓室黏膜發(fā)炎,嚴(yán)重時還會損傷聽力。所以,請你溫柔地善待它們,并且記得定期去醫(yī)院檢查。
生物工程師已經(jīng)使用3D打印機和凝膠制造出了足以以假亂真的人造耳朵!這種人造耳朵有望幫助先天耳朵畸形的孩子們,或是那些因意外事故而失去外耳結(jié)構(gòu)的患者重新“長出”耳朵。
你需要準(zhǔn)備:一個細紙筒(卷紙內(nèi)芯即可),兩根橡皮筋,一根蠟燭,一塊橡皮泥,一支尖頭鉛筆,一盒火柴,兩張便箋紙。
注意:請在家長的幫助下進行實驗操作,確保用火安全。
首先請將便箋紙蒙在紙筒兩端,并分別用橡皮筋扎牢,使紙膜繃緊。再把橡皮泥團成底座,將蠟燭插入其中,并用火柴將其點燃。接下來請你用尖頭鉛筆在其中一側(cè)紙膜的正中央戳一個小孔,右手舉著紙筒使小孔對準(zhǔn)蠟燭火焰的中心,同時左手彈擊另一側(cè)紙膜。嘣嘣嘣!手指發(fā)出的力量使得紙膜強而有力地振動,并帶動紙筒內(nèi)部的空氣振動,從而發(fā)出聲響,這些聲音還在圓筒內(nèi)的空間中通過共鳴作用得以增強。最終,聲音攜帶著能量穿過狹小的孔隙傳播出去,將火焰熄滅。
紙筒中的場景與我們耳朵內(nèi)的工作原理非常相似。我們的鼓膜就好比紙筒上的便箋紙,在聽覺傳導(dǎo)路徑中,聲波所傳遞的能量引起鼓膜振動,并牽動附著在其上的聽小骨,將刺激傳進內(nèi)耳。最終這些能量使耳蝸內(nèi)的淋巴液移動,并由感受細胞將聽覺訊號發(fā)送至大腦,使人體產(chǎn)生聽覺。