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哈利波特第一次與蛇溝通,雖然他不是斯萊特林後裔。

(圖片來源:電影《哈利波特》)

Part.1

“打草”為什麼會“驚蛇”?

一個丹麥的實驗室裡,11條球蟒(Python regius)被放在一個玻璃箱裡,被輕度麻醉的它們還能活動,隻是對頭上插的電極沒那麼敏感。為什麼要在它們頭頂上插著電極呢?

這隻是為瞭回答一個看似簡單的問題:蛇沒有耳朵,它能聽到聲音嗎?

實驗的球蟒

(圖片來源:Christian Christensen)

很明顯,球蟒的頭光禿禿的,看不到耳朵這種器官(準確來說,肉眼可見的部分隻是耳廓),也沒有耳朵的洞。

當然不隻是它,所有的蛇都沒有耳朵,沒有鼓膜,也沒有中耳的鼓室,似乎它們是不可能聽到空氣中的聲音。

因為不管什麼動物,它想要聽到從空氣中傳過來的聲音,就得有外耳,一個類似衛星鍋蓋的結構,引導聲音傳入耳內

對於那些有耳朵的動物來說,耳朵的結構分為外耳、中耳、內耳,每個部分還有許多具體結構構成,比如外耳的耳廓,這些結構缺一不可,少瞭任何一部分都會導致聽聲音變得非常困難,甚至聽不到。

耳朵的結構

(圖片來源:starkey)

蛇沒有像人類那樣的外耳,還缺少瞭中耳的鼓室,似乎不管是搖滾還是古典樂都聽不到,那印度的吹笛耍蛇是怎麼回事?

事實上,蛇並不是隨著弄蛇人吹笛的節奏起舞,而是弄蛇人笛子的左右擺動和弄蛇人身體的扭動給瞭蛇指引。隻是弄蛇人是障眼法高手,這些技巧不會被在場的觀眾看出來。

(圖片來源:hand luggage only)

雖然缺少瞭那麼多重要的聽音結構,但蛇還保留瞭部分耳朵的結構:內耳,還有聽骨,聽骨連接到瞭蛇的下顎。

(圖片來源:文獻1)

就是說如果蛇想聽到聲音,就必須得緊貼地面,依靠下顎感應地面的振動,然後把震動傳到內耳中,進而感受到聲音。

這也是為什麼打草可以驚蛇,因為打草會讓地面產生一定的振動,蛇感應到振動傳遞的聲音,才會驚動到蛇。要不然就不叫打草驚蛇,改叫“大喊驚蛇”瞭。

(圖片來源:physorg)

聽是能聽到,就是有些“耳背”

蛇隻能感受到地面的振動,聽不到空氣中傳播的聲音,文章似乎到此可以結束瞭。

但事實沒有那麼簡單,依舊有科學傢覺得蛇可以聽到空氣中傳播的聲音,為此爭個不停。

於是有瞭前面的一幕,科學傢克裡斯滕森(Christian Christensen)做瞭一個實驗,它買瞭11條球蟒,每一條單獨關在一個玻璃箱裡,球蟒上方掛瞭一個大音響。

(圖片來源:文獻1)

音響播放聲音的頻率范圍從80-1000赫茲,響度范圍在50-110分貝之間。接下來隻要播放不同頻率不同響度的聲音,看它們的反應就可以知道它們是否得到空氣傳播的聲音瞭。

蛇不會說話,科學傢如何知道它們是否聽得到聲音?所以科學傢在它們頭頂插瞭幾根電極,用來記錄音響播放聲音的時候,蛇的腦神經和腦幹的神經信號,也就是電信號。

結果,克裡斯滕森發現,這些球蟒對80-160赫茲區間的聲音最敏感,這是低頻區間。對比人類,人類的聽力頻率在20-20000赫茲區間,可以看得出蛇雖然聽得到空氣傳播的聲音,但聽力真的不太行。

100赫茲的聲音是什麼樣的? 

(視頻來源:sonic elecronix)

如果聲音頻率過高,它們也不是完全聽不到,隻是需要提高音響的響度。比如,如果將聲音頻率提高到800赫茲,要想蛇能聽到,至少需要將聲音響度提高到96分貝。

96分貝是個什麼概念?大概就是在你附近打電鉆那麼響,不用想這就是噪音,人如果長期在這個環境下生活,早就神經衰弱瞭。但對於蛇來說,這麼大的噪音也就剛剛能聽到,在人類看來這約等於聽力障礙者。

Part.2

用頭骨替代耳朵

那麼,蛇在沒有外耳的情況下,聲音是如何傳遞到內耳的呢?

前面說瞭,蛇隻對80-160赫茲區間的低頻聲音敏感,這些振動頻率很低的聲音不僅可以在空氣傳播,還可以在固體材料有效傳播,比如頭骨。而中高頻的聲音往往隻能通過空氣介質傳播。

也就是說蛇是通過它的頭骨,把外面的聲音傳到瞭內耳裡。這隻是一個理論,還得通過實驗來檢驗這個理論。

於是科學傢直接在蛇的頭上安裝瞭微型振動儀。這些儀器可以發出微微小的振動,然後科學傢在蛇的腦袋上測試不同頻率的振動,看蛇的大腦會做出怎樣的反應。

結果發現,和前面掛音響的實驗一樣,蛇同樣也是對80-160赫茲的振動頻率有反應,更高頻率的振動就沒反應瞭。因此可以做出結論,蛇可以聽到空氣中低頻的聲響,而且是通過頭骨的振動才聽到的。

如果現實中真的有蛇的語言,那肯定不是噝噝的吐氣聲。因為這是高頻的聲音,以蛇佬腔竊竊私語的說話習慣,蛇肯定聽不到。所以如果真的有蛇佬腔,普通人聽到這聲音,肯定是悶頭的嗡嗡聲,而且得很費力才能聽得到。

隻不過這悶頭的嗡嗡聲,聽著就很傻氣的樣子,一點沒有斯萊特林傢族的陰險特色……

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