触碰之时,牙齿中的分子也会振动。通过颅骨,它们同样会把振动
的信号传递给大脑。贝多芬便是利用这个原理,用木棒抵住钢琴的
发声位置,牙齿咬住木棒,弹奏他钟爱的音乐。
如果说贝多芬的故事还有些传闻色彩,你还可以去欣赏2012年伦敦
奥运会开幕式上的现场演奏。在这场盛会中,也有一位耳聋的音乐
家,她叫伊芙琳·格兰妮,是现场演奏乐队中的鼓手。幼年时期,
她便因病失聪,但她不舍自己对音乐的爱好,借助于触觉去感知声
波——她的整个身体都是她的耳朵。
感知声波,只需要能够感知到物质的振动即可,这个原理也推动了
助听设备的发展,让很多失聪的人也能恢复听力。不过,更曼妙的
声音还是需要通过耳朵去识别,结构精妙的耳朵能够更专业地胜任
这项工作。
脑袋外部的耳朵被称为外耳,也叫耳廓,它们的形状有些像饺子,
可以拢住声波。长大之后,你会注意到动物的外耳形状各异,像猫
那样的三角形耳朵比较普遍。
生物演化的理论还不能对耳朵形状的问题做出完美的解释。一个很
有趣的例子在于,人类外耳的最下方也有两种形态,一种是有耳
垂,一种是无耳垂。人类外耳最下方的形态是由基因控制的性状。
而且,最新研究表明,很多个基因共同起作用,最终才形成了这样
的分化。但是,耳垂在功能上似乎只是一个无关紧要的部位,它对
听力没有任何影响,更不用说其他功能了。到底出于什么原因,需
要让我们的身体大费周折,在耳垂上大做文章?这引起了遗传学家
们的注意。
不过,撇开这些细节,外耳的形状主要还是有利于将声波反射,直
到它们被增强之后进入耳道。
在你漫长的生命里,每隔几天就需要和这对耳道打个交道。它们会
用隐隐作痒的方式提醒你注意。你总是会很谦卑地去维护它们的卫
生(掏耳朵)。当然,在你刚刚出生还不能独立自理的这些年里,
掏耳朵的工作通常会由你的父母代劳。他们把你抱在怀中,示意你
不要摇晃脑袋,小心翼翼地用镊子、挖耳勺或者棉棒清理耳道里的
污秽。
通常,我们会用“耳屎”这个不雅的词汇来称呼从耳道里掏出来的
一些污垢,但它们其实还有个不俗的名字——耵聍。耵聍是由耵聍
腺分泌而来,但是成分并不固定,主要是一些脂肪和蛋白质。通常
来说,耵聍会变成蜡状或粉末状,只要稍稍用棉棒擦一擦,便可以
被清理掉。
然而现实要复杂得多。脂肪和蛋白质对人类来说是重要的营养物
质,对其他生物而言也是如此。比如:那些体型特别细小的细菌可
以盘踞在耳道内,悠然自得地享受着耵聍大餐。经过它们的代谢之
后,蛋白质被分解,耵聍就真的成了耳屎了。这时你的耳朵就不只
是发痒了,更有可能感染炎症。
即使没有细菌,如果皮肤油脂分泌过于旺盛,耵聍也会被油脂裹
挟,从蜡状变成淤泥状,粘在耳道上难以脱除。此外,不饱和的脂
肪在氧气的作用下发生氧化,也可能会让耵聍臭不可闻。
少量耵聍的存在,也许对耳朵还是一种保护,比如当很强的声波钻
入耳道时,耵聍可以吸收一部分能量,避免对听力系统造成太大压
力。不过,要是你没有养成掏耳朵的习惯,那么耵聍就有可能在耳
道里不断积累。直到有一天,它们会彻底地堵住耳道,挡住声波的
传输路线,让你的听力受损。
医生经常会遇到耳道被堵住的患者,用一种叫耵聍钩的专业工具掏
出那些如同化石一般的耳屎。所以,你可不能纵容耵聍在你的耳道
里持续“发育”下去。
好在是,对很多人来说,掏耳朵都是一个很享受的过程,这大概是
因为在掏耳朵时会刺激到某些敏感的神经,促进多巴胺的分泌。总
之,这是对你掏耳朵的一项奖励,让你不会对这项工作太过抵触。
有了这样的机制,你可以保持耳道的畅通,让声波直达鼓膜。
3. 又是蛋白质的魔法
鼓膜是非常薄的一层膜,厚度就和头发丝的直径差不多。
从这个名称不难看出,它很像鼓的鼓面。其实鼓膜与乐器中鼓的鼓
面不只是名称有关联,它们的原理乃至材质都很有关系。
鼓,是人类最早学会制造并演奏的乐器之一。
葬礼或祭祀的出现,在文明起源中的地位足可以和青铜器相提并
论。某种意义上说,葬礼更贴合人类文明的共性,而青铜器反倒不
是文明奠定的必要因素,如发展于中美洲的玛雅文明直至灭亡时也
未曾进入青铜器时代,然而祭祀却是玛雅文明非常重要的一项活
动。
用特定的仪式,表达对先人或神灵的尊敬,这是人类情感的寄托。
散落在世界各地的人类早期部落,不仅不约而同地发现了这一点,
更是普遍选择了用特殊的声音来营造这种哀思的气氛。
有需求,还要有材料。还好,对于石器时代的原始人来说,这似乎
是可行的。
最容易实现的乐器是打击乐。你大概可以想到,对原始人来说,他
们吃剩下的兽骨,相互敲击就能发出清脆的响声。
但是这声音不够浑厚,音色也很难调和。
在不断地摸索之后,原始人发现,如果用兽皮紧紧地蒙住石头孔或
木头孔,再利用孔洞里面空气的共振,便可以通过敲击实现更动听
的声响。当然,他们恐怕不会知道这其中的原理,但你却可以轻松
地明白,当兽皮被敲击时,自身发生振动的同时,也会驱动着空气
持续振动,这便可以让声音更有立体感和层次感。
于是,原始的鼓便被发明出来了。在新石器时期,人类学会了制作
陶器,可以准确地控制成品的形状。于是,用陶胎制作鼓的想法也
就应运而生。
从此,鼓成为人类早期文明时期最主要的乐器之一,直到今天也仍
然是很重要的打击乐器。它可以准确地控制音乐的节奏,例如京剧
演奏中的司鼓便是场上的指挥;它可以敲打出不同的音调,而不是
兽骨相击的单调声音;它可以用声音为你的心跳伴奏,每一声都让
人鼓舞,从古至今都配合着军队出征的步伐。
不难想象,原始人正是在这样的鼓点伴奏之下,披发文身,围着火
堆跳着神秘的舞蹈,完成葬礼或祭祀仪式。
至于鼓的诸多优势,离不开它所仰仗的物质基础,也就是鼓面上的
那层兽皮。
而你耳道里的鼓膜,就和这些兽皮一样,成分都以蛋白质为主。你
能够分辨出各种声音,也得益于蛋白质的魔法。
品味过母乳后的你或许记得,人体中的蛋白质是由氨基酸连接起来
的。常见的氨基酸有20种。甚至你还记得,光是人体中的蛋白质种
类,就有不少于十万种。不瞒你说,在今后的日子里,我们还会多
次说起蛋白质。每一种蛋白质,都意味着至少一种特定的功能。
20种氨基酸何以演变出让人如此眼花缭乱的蛋白质?
这似乎是个数学游戏——仅仅通过氨基酸的顺序变化,就可以形成