人體器官“特長生”

王志成

超敏感的手

人的指尖能感知只有5微米高的突起，這個高度大約是頭發(fā)直徑的1/1 5。舌頭和嘴唇的敏感度更高，把一根頭發(fā)放到嘴里，立刻就會感覺到嘴巴里有個大東西。

當(dāng)接觸到一個物體時，人的觸覺同時會表現(xiàn)出三種能力，即感知物體的壓力、區(qū)別物體兩點(diǎn)間距離的“空間分辨力”和捕捉物體振動時間變化的“時間分辨力”。這三種能力與指紋有很大關(guān)系。如果指尖和橡皮膜一樣光溜溜，那么碰到物體時指尖皮膚就會全部凹陷下去，觸覺也很差。但如果有指紋，每條指紋被兩側(cè)的“溝”所隔，難以碰到相鄰的“溝”，因而會有很靈敏的觸覺。不同部位的皮膚對兩點(diǎn)間距離的分辨力是有區(qū)別的，指頭比腕部的分辨力高。

那么這種能感受觸覺的結(jié)構(gòu)是什么樣的呢？其實，結(jié)構(gòu)都很簡單，而且不論它們分布在全身哪個部位的皮膚內(nèi)，結(jié)構(gòu)都一樣。為什么如此簡單的構(gòu)造能夠感受各種各樣的刺激呢？有人認(rèn)為這與它們在皮膚內(nèi)所處的深度有關(guān)，靠近皮膚表層的結(jié)構(gòu)對引起皮膚形狀變化如歪斜等的刺激敏感，而位于深層的結(jié)構(gòu)對受壓的時間和壓力強(qiáng)弱較敏感。

人類的觸覺已經(jīng)很靈敏，如果加以訓(xùn)練，將得到更顯著的提高。如能觸知5微米突起的普通人，經(jīng)過訓(xùn)練能觸知1微米；兩點(diǎn)間距離分辨力為3毫米的普通人，通過摸盲文（點(diǎn)字）訓(xùn)練能夠提高到1毫米，這樣，盲文就使手變成了“眼”。經(jīng)過進(jìn)一步訓(xùn)練，還能把手變成“耳”。美國盲聾啞女教師、作家海倫·凱勒就是一個典型。她兩歲時因患猩紅熱而成為盲聾啞人，但她仍以頑強(qiáng)的毅力讀完了大學(xué)，成為聞名于世的戰(zhàn)勝盲聾啞三重殘疾的“神女”。她還首創(chuàng)了用手“聽”話的方法：“聽”對方講話時，伸出三指，把拇指放在對方的喉頭上感受振動，用食指感受嘴唇運(yùn)動、用中指感受鼻音。

“原子級”的聽力

也許你不會相信，但這是確鑿無疑的事實： 人的耳朵能聽到相當(dāng)于原子直徑（約10- 8毫米）那樣極微小幅度的振動。能聽到這種超級微振動的結(jié)構(gòu)藏在內(nèi)耳的蝸管里。它是一層薄膜，薄膜上有數(shù)以百萬計的排列整齊的纖毛，它們能隨聲波發(fā)生彎曲變形，進(jìn)而發(fā)生電效應(yīng)，形成神經(jīng)沖動傳入大腦使人產(chǎn)生聽覺。雖然引力波測定儀也能測出極微小的引力波，但它只能在很特殊的環(huán)境條件下工作，如超低溫、無振動等。人耳卻能在充滿震動的人體內(nèi)，排除各種干擾，維持聽力的“原子級”感知度，確實了不起。更出色的是，人耳具有識別和選聽所需聲音的能力，這是儀器不能比擬的。有的儀器有極高的感知度，但它只是單純地判斷聲音有無；助聽器雖然很精妙，但它把不必要的雜音也放大了。

也許有人以為狗耳的感知度比人耳好，因為狗能聽到人聽不到的微弱聲音，其實這是錯誤的。從感知度來說，人和狗都是“原子級”，差別只在于聽到的聲波范圍不同，人是20赫茲至20000赫茲，狗是20赫茲至40000赫茲。

耳郭有聚集聲音的功能，位于耳孔前的小突起（耳屏）又有什么作用呢？有一種解釋認(rèn)為，這是生物在水中生活時防水入耳的蓋子殘留的進(jìn)化遺跡。在陸地上，它是辨別聲音方向的重要結(jié)構(gòu)。從前面來的聲音被耳郭反射回來，碰到耳屏后才進(jìn)入耳孔，而從側(cè)后方來的聲音卻可由耳屏反射后，直接進(jìn)入耳孔。這樣，由各個方向傳來的聲音就會出現(xiàn)時間差，借此可以辨別方向。蝙蝠主要靠聽覺進(jìn)行活動，因此它那相當(dāng)于人類耳屏的部分就長得特別長而發(fā)達(dá)，這樣很容易獲得方向感。

人耳在辨別聲音的方向方面是相當(dāng)靈敏的。據(jù)研究，人能分辨出前方2米處相距只有10厘米（即3度）的兩個聲源；如果把左右距離換為上下距離，分辨力就會下降，只有當(dāng)聲源間距離加大到15度時才能獲得與原來同樣的感覺。這個差別可以從生物進(jìn)化的角度進(jìn)行解釋：兔子等動物的食物在下，而天敵在上，所以對上下方向傳來的聲音比較敏感；而馬、鹿等則只對左右方向比較敏感。

此外，人耳在辨別聲音高低方面也是相當(dāng)出色的。研究表明，一個普通人可以區(qū)分出2000種聲音的高低。

5.0的視力

一般人的視力可以達(dá)到1.5至2.0，但視力的極限是多少？據(jù)目前所知，在中國臺灣省及肯尼亞都發(fā)現(xiàn)了視力為5.0和3.0的人。眾所周知，視力好壞是以能區(qū)分的兩點(diǎn)間的最近距離為標(biāo)準(zhǔn)的。所謂1.0的視力指的是：當(dāng)聯(lián)結(jié)眼與兩點(diǎn)間的直線所形成的夾角小到1角分（1/60度）時，仍能將兩點(diǎn)分清。如果該角度減少1/2后，也能將兩點(diǎn)區(qū)別開，就謂之2.0，角度減少到1/3后為3.0，減少到1/5后即為5.0。換句話說，視力5.0的人看500米處的東西與視力1.0的人看100米處的東西一樣清晰。

人在沒有月光的夜間，眼睛是看不見的，而那些在夜間活動的動物卻能在漆黑的夜里信步而行，這是為什么？原來人的瞳孔大小是隨亮度變化的，瞳孔的調(diào)節(jié)范圍只有50倍，其余要靠視網(wǎng)膜進(jìn)行調(diào)節(jié)，但到達(dá)我們視網(wǎng)膜的光線有4/5白白從視網(wǎng)膜后溜掉了。而那些動物的視網(wǎng)膜后面還有一層反射層，可以把穿過的光“擋”回去。當(dāng)那些光再次被反射到視網(wǎng)膜時，視網(wǎng)膜的感光度就會增加。有人認(rèn)為，貓和狗的眼睛在夜里熠熠生輝，顯得特別明亮，可能就與此有關(guān)。

充滿未知數(shù)的嗅覺

嗅功能也是一種感覺。人的鼻孔上部兩側(cè)各有一塊1.3平方厘米大小的黃褐色黏膜，分布著大約5000萬個嗅細(xì)胞。當(dāng)物質(zhì)的分子被黏附在嗅細(xì)胞上時，嗅細(xì)胞便感受到刺激。普通人能區(qū)分開2000種氣味。那么，嗅細(xì)胞是怎么把它們分開的呢？

目前已有30余種假說，但其中被廣泛認(rèn)可的是“鍵”和“鍵孔”說。這種學(xué)說認(rèn)為，嗅細(xì)胞是“鍵孔”，有氣味的物質(zhì)分子是“鍵”，只有當(dāng)“鍵”的形狀完全與“鍵孔”相吻合時，氣味的信息才能通過神經(jīng)傳向大腦，產(chǎn)生嗅覺。從目前的研究結(jié)果來看，物質(zhì)分子的大小和形狀肯定與氣味有關(guān)，但僅此還不足以說明全部事實。因此，嗅覺至今還是一種充滿未知數(shù)的感覺。endprint