蛇既然沒有耳朵 為什麼”打草”會”驚蛇”
在《哈利· 波特》系列影片中,有一種可以和蛇交流的語言,叫”蛇佬腔”。 這種語言來源於薩拉查· 斯萊特林,普通人聽「蛇佬腔」只能聽到類似咝咝的吐氣聲。 但是在現實生活中,假若真的有「蛇佬腔」,真的有蛇的語言,我想肯定也不是咝咝聲,而是其他的聲音。 至於是什麼聲音,這得從一個實驗開始講起……
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”?
一個丹麥的實驗室里,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,只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?
這隻是為了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,肉眼可見的部分只是耳廓),也沒有耳朵的洞。
當然不只是它,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,少了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,還缺少了中耳的鼓室,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了蛇指引。 只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)
雖然缺少了那麼多重要的聽音結構,但蛇還保留了部分耳朵的結構:內耳,還有聽骨,聽骨連接到了蛇的下顎。
(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”了。
(圖片來源:physorg)
聽是能聽到,就是有些「耳背」
蛇只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了。
但事實沒有那麼簡單,依舊有科學家覺得蛇可以聽到空氣中傳播的聲音,為此爭個不停。
於是有了前面的一幕,科學家克裡斯滕森(Christian Christensen)做了一個實驗,它買了11條球蟒,每一條單獨關在一個玻璃箱裡,球蟒上方掛了一個大音響。
(圖片來源:文獻1)
音響播放聲音的頻率範圍從80-1000赫茲,響度範圍在50-110分貝之間。 接下來只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了。
蛇不會說話,科學家如何知道它們是否聽得到聲音? 所以科學家在它們頭頂插了幾根電極,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,只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鑽那麼響,不用想這就是噪音,人如果長期在這個環境下生活,早就神經衰弱了。 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?
前面說了,蛇只對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只能通過空氣介質傳播。
也就是說蛇是通過它的頭骨,把外面的聲音傳到了內耳裡。 這隻是一個理論,還得通過實驗來檢驗這個理論。
於是科學家直接在蛇的頭上安裝了微型振動儀。 這些儀器可以發出微微小的振動,然後科學家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了。 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,那肯定不是咝咝的吐氣聲。 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。
只不過這悶頭的嗡嗡聲,聽著就很傻氣的樣子,一點沒有斯萊特林家族的陰險特色……