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人体器官的“特长“其实人类能拥有”原子级“听力

超敏感的手

人的指尖能感知只有5微米高的突起,这个高度大约是头发直径的1/1 5。舌头和嘴唇的敏感度更高,把一根头发放到嘴里,立刻就会感觉到嘴巴里有个大东西。

当接触到一个物体时,人的触觉同时会表现出三种能力,即感知物体的压力、区别物体两点间距离的“空间分辨力”和捕捉物体振动时长变化的“时长分辨力”。

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这三种能力与指纹有很大关系。

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如果指尖和橡皮膜一样光溜溜,那么碰到物体时指尖皮肤就会全部凹陷下去,触觉也很差。但如果有指纹,每条指纹被两侧的“沟”所隔,难以碰到相邻的“沟”,因而会有很灵敏的触觉。不同部位的皮肤对两点间距离的分辨力是有区别的,指头比腕部的分辨力高。

那么这种能感受触觉的结构是什么样的呢?其实,结构都很简单,而且不论它们分布在全身哪个部位的皮肤内,结构都一样。为什么如此简单的构造能够感受各种各样的刺激呢?有人认为这与它们在皮肤内所处的深度有关,靠近皮肤表层的结构对引起皮肤形状变化如歪斜等的刺激敏感,而位于深层的结构对受压的时长和压力强弱较敏感。

人类的触觉已经很灵敏,如果加以训练,将得到更显著的提高。如能触知5微米突起的普通人,经过训练能触知1微米;两点间距离分辨力为3毫米的普通人,通过摸盲文(点字)训练能够提高到1毫米,这样,盲文就使手变成了“眼”。经过进一步训练,还能把手变成“耳”。美国盲聋哑女教师、作家海伦·凯勒就是一个典型。她两岁时因患猩红热而成为盲聋哑人,但她仍以顽强的毅力读完了大学,成为闻名于世的战胜盲聋哑三重残疾的“神女”。她还首创了用手“听”话的方法:“听”对方讲话时,伸出三指,把拇指放在对方的喉头上感受振动,用食指感受嘴唇运动、用中指感受鼻音。

“原子级”的听力

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也许你不会相信,但这是确凿无疑的事实: 人的耳朵能听到相当于原子直径(约10- 8毫米)那样极微小幅度的振动。能听到这种超级微振动的结构藏在内耳的蜗管里。它是一层薄膜,薄膜上有数以百万计的排列整齐的纤毛,它们能随声波发生弯曲变形,进而发生电效应,形成神经冲动传入大脑使人产生听觉。虽然引力波测定仪也能测出极微小的引力波,但它只能在很特殊的环境条件下工作,如超低温、无振动等。人耳却能在充满震动的人体内,排除各种干扰,维持听力的“原子级”感知度,确实了不起。更出色的是,人耳具有识别和选听所需声音的能力,这是仪器不能比拟的。有的仪器有极高的感知度,但它只是单纯地判断声音有无;助听器虽然很精妙,但它把不必要的杂音也放大了。

也许有人以为狗耳的感知度比人耳好,因为狗能听到人听不到的微弱声音,其实这是错误的。

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从感知度来说,人和狗都是“原子级”,差别只在于听到的声波范围不同,人是20赫兹至20000赫兹,狗是20赫兹至40000赫兹。

耳郭有聚集声音的功能,位于耳孔前的小突起(耳屏)又有什么作用呢?有一种解释认为,这是生物在水中生活时防水入耳的盖子残留的进化遗迹。在陆地上,它是辨别声音方向的重要结构。从前面来的声音被耳郭反射回来,碰到耳屏后才进入耳孔,而从侧后方来的声音却可由耳屏反射后,直接进入耳孔。这样,由各个方向传来的声音就会出现时长差,借此可以辨别方向。蝙蝠主要靠听觉进行活动,因此它那相当于人类耳屏的部分就长得特别长而发达,这样很容易获得方向感。

人耳在辨别声音的方向方面是相当灵敏的。据研究,人能分辨出前方2米处相距只有10厘米(即3度)的两个声源;如果把左右距离换为上下距离,分辨力就会下降,只有当声源间距离加大到15度时才能获得与原来同样的感觉。这个差别可以从生物进化的角度进行解释:兔子等动物的食物在下,而天敌在上,所以对上下方向传来的声音比较敏感;而马、鹿等则只对左右方向比较敏感。

此外,人耳在辨别声音高低方面也是相当出色的。研究表明,一个普通人可以区分出2000种声音的高低。

5.0的视力

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一般人的视力可以达到1.5至2.0,但视力的极限是多少?据目前所知,在中国台湾省及肯尼亚都发现了视力为5.0和3.0的人。众所周知,视力好坏是以能区分的两点间的最近距离为标准的。所谓1.0的视力指的是:当联结眼与两点间的直线所形成的夹角小到1角分(1/60度)时,仍能将两点分清。如果该角度减少1/2后,也能将两点区别开,就谓之2.0,角度减少到1/3后为3.0,减少到1/5后即为5.0。换句话说,视力5.0的人看500米处的东西与视力1.0的人看100米处的东西一样清晰。

人在没有月光的夜间,眼睛是看不见的,而那些在夜间活动的动物却能在漆黑的夜里信步而行,这是为什么?原来人的瞳孔大小是随亮度变化的,

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瞳孔的调节范围只有50倍,其余要靠视网膜进行调节,但到达我们视网膜的光线有4/5白白从视网膜后溜掉了。而那些动物的视网膜后面还有一层反射层,可以把穿过的光“挡”回去。当那些光再次被反射到视网膜时,视网膜的感光度就会增加。有人认为,猫和狗的眼睛在夜里熠熠生辉,显得特别明亮,可能就与此有关。

充满未知数的嗅觉

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嗅功能也是一种感觉。人的鼻孔上部两侧各有一块1.3平方厘米大小的黄褐色黏膜,分布着大约5000万个嗅细胞。当物质的分子被黏附在嗅细胞上时,嗅细胞便感受到刺激。普通人能区分开2000种气味。那么,嗅细胞是怎么把它们分开的呢?

目前已有30余种假说,但其中被广泛认可的是“键”和“键孔”说。这种学说认为,嗅细胞是“键孔”,有气味的物质分子是“键”,只有当“键”的形状完全与“键孔”相吻合时,气味的信息才能通过神经传向大脑,产生嗅觉。从目前的研究结果来看,物质分子的大小和形状肯定与气味有关,但仅此还不足以说明全部事实。因此,嗅觉至今还是一种充满未知数的感觉。

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