СРАВНИТЕЛЬНАЯ АНАТОМИЯ АУДИАЛЬНЫХ СТРУКТУР

Теперь мы уже знаем, что человеческое ухо — исключительно сложный и эффективный орган. Однако многие из основных процессов, протекающих в нем, и лежащие в основе этих процессов механизмы присущи также и органам слуха многих низших видов позвоночных. А это значит, что изучение слуха и аудиальных структур этих видов может помочь нам понять функции органов слуха человека.

Строение аудиальных структур черепахи, птицы и млекопитающего схематически представлено на рис. 12.24.

Различные кольцеобразные структуры — это вестибулярные органы, воспринимающие гравитацию и поддерживающие равновесие (они будут подробно описаны в главе 15). Здесь же уместно отметить, что базилярная мембрана (и улитка) у млекопитающих длиннее, чем у их эволюционных предшественников. Самые короткие базилярные мембраны у земноводных и рептилий, у птиц они несколько длиннее, а самые длинные базилярные мембраны у млекопитающих (Manley, 1971).

Очевидно, что определенные аспекты аудиального восприятия непосредственно связаны с длиной базилярной мембраны. Именно от нее зависит интервал частот, воспринимаемых животным. Чем длиннее базилярная мембрана животного, тем выше частота улавливаемых им звуков. Мастертон и Даймонд так объясняют эти филогенетические различия: «Поскольку звуки различной частоты стимулируют различные участки базилярной мембраны, можно не сомневаться в том, что увеличение длины этого органа-рецептора — результат той жизненно

24. Органы слуха черепахи (а), птицы (б) и млекопитающего

24. Органы слуха черепахи (а), птицы (б) и млекопитающего

(в)

Базилярная мембрана млекопитающего значительно превосходит по длине базилярную мембрану птицы, которая, в свою очередь, длиннее базилярной мембраны черепахи. Параллельными штрихами на базилярных мембранах обозначены окончания нервных слуховых волокон. Верхние кольцеобразные структуры и обозначенные точками эллипсы — вестибулярные органы, воспринимающие гравитацию и изменения положения тела в пространстве, а также поддерживающие равновесие. (Источники». G. von Bekesy. Frequency in the cochlea of various animals. В кн.: E. G. Wever (Trans, and Ed.). Experiments in hearing. New York: McGraw-Hill, 1960; G. von Bekesy &W. A. Rosenblith. The mechanical properties of the ear. В кн.: S. S. Stevens (Ed.). Handbook of experimental psychology. New York: John Wiley, 1951, p. 1102)

важной потребности в точном распознавании звуком широкого интервала частот, которую испытывали эволюционные предшественники млекопитающих» (Master- ton & Diamond, 1973, p. 411).

Интервал воспринимаемых аудиальной системой частот определяется не только структурами внутреннего уха. Установлено, что способность к восприятию звуков, частота которых превышает 32 ООО Гц, присущая исключительно млекопитающим, — это следствие эволюции слуховых косточек среднего уха (Masterton, Heffner & Ravizza, 1968).

В данном контексте определенный интерес представляет связь между габаритами животного и интервалом воспринимаемых им частот. По мнению Бекеши, минимальная частота, которую способно распознать животное, в известной мере определяется его физическим размером (Bekesy, 1960). Он предположил, что по мере увеличения габаритов животных предел восприятия ими низких частот снижается. Это предположение основано на том, что высокочастотные звуки лучше поглощаются средой, нежели низкочастотные звуки, а следовательно, и время звучания высокочастотных звуков меньше, как и расстояния, которые они способны преодолеть. При увеличении размера уха низкочастотные звуки, передающиеся вдоль его основных поверхностей, поглощаются в меньшей степени, чем высокочастотные. А это значит, что сравнительно длинные слуховые каналы безусловно благоприятствуют восприятию низкочастотных звуков, которые и звучат дольше, и способны преодолевать большие расстояния.

Более того, Бекеши и Розенблит считают, что благодаря предпочтительному восприятию низкочастотных звуков крупные животные получают определенные экологические преимущества: «Без сомнения, в этом проявляется мудрость природы, поскольку для крупных животных возможность слышать звуки, возникающие на значительном удалении от них, исключительно важна.

Если звук распространяется по земле, низкочастотные звуки поглощаются в гораздо меньшей степени, чем высокочастотные. В этом и состоит польза предпочтения, отдаваемого низким частотам» (Bekesy & Rosenblith, 1951, p.l 104).

В ходе эволюционного развития млекопитающие с незначительным интер- ауральным расстоянием (функциональным расстоянием между ушами) приобрели большую способность к восприятию высокочастотных звуков, чем млекопитающие с более широко расставленными ушами, и было высказано предположение, что выживание первых в большей мере зависело именно от этой способности, нежели выживание вторых. Способность слышать высокочастотные звуки (т. е. коротковолновые звуки, см. рис. 12.4) обратно пропорциональна расстоянию между ушами. Как правило, частоты, воспринимаемые мелкими животными, выше тех частот, которые воспринимают крупные животные. Поскольку высокочастотные звуки являются одновременно и более коротковолновыми, их восприятие особенно важно для локализации звука мелкими животными (в главе 14 мы расскажем об этом более подробно). Верхний предел частоты звуков, воспринимаемых млекопитающими с крупными головами и широко расставленными ушами, ниже, чем у млекопитающих с небольшими головами и незначительным интерауральным расстоянием. Так, в то время как среднее значение предела восприятия высоких частот млекопитающими равно 55 кГц, верхний предел для таких крупных животных, как слон, относительно невелик и составляет 10 кГц (Heffner & Heffner, 1980).

Таблица 12.2 Предельные значения высоких и низких частот, воспринимаемых млекопитающими, принадлежащими к разным видам, Гц

  Предельное значение низкой частоты Предельное значение высокой частоты
Слон 17 10000
Человек 20 20000
Корова 23 35000
Лошадь 55 33500
Собака 60 45000
Обезьяна 110 45000
Крыса 650 60000
Мышь 1000 90000
Летучая мышь 3000 120000

Источник Heffner & Heffner (1983а, 1983b)

Заслуживает упоминания и еще одно наблюдение, касающееся интервала частот, воспринимаемых млекопитающими. Проанализировав информацию об интервале частот, воспринимаемых млекопитающими, принадлежащими к разным видам, Геффнер и Геффнер обнаружили определенную общую для всех видов тенденцию, которая проявляется в том, что между восприятием высоких и низких частот существует некий компромисс: при возрастании чувствительности к низким частотам чувствительность К высоким частотам снижается (Heffner & Heffner, 1983а, 1983b). Иными словами, млекопитающие, которые сравнительно хорошо слышат высокочастотные звуки, относительно плохо слышат низкочастотные звуки, и наоборот. Некоторые усредненные данные, характеризующие эту тенденцию, представлены в табл. 12.2.

Январь 24, 2019 Общая психология, психология личности, история психологии
Еще по теме
Хямяляйнен Ю., Кайнулайнен С., Ворнанен Р., Меньщикова А., Ниемеля П. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ЦЕННОСТЕЙ, ВЗАИМООТНОШЕНИЙ И ЧУВСТВА БЕЗЗАЩИТНОСТИ У ПОДРОСТКОВ КУОПИО И ПСКОВА
АУДИАЛЬНЫЕ ПОТОКИ
АНАЛИЗ АУДИАЛЬНОЙ СЦЕНЫ
АНАТОМИЯ И БИОМЕХАНИКА В ЭРГОНОМИКЕ
Анатомия и физиология вкусового анализатора
К ВОПРОСУ ОБ АУДИАЛЬНОМ ПЕРЦЕПТИВНОМ ОБРАЗЕ
УСТАЛОСТЬ СЛУХА И АУДИАЛЬНАЯ АДАПТАЦИЯ
АНАТОМИЯ ОРГАНА СЛУХА И МЕХАНИЗМЫ ЗВУКОВОСПРИЯТИЯ
ГЛАВА ПАТТЕРН АУДИАЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ: ЗВУК КАК ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ
Влияние продолжительности звучания аудиального стимула на его восприятие
АНАТОМИЯ ГЛАЗА ПОЗВОНОЧНЫХ
Анатомия человеческой деструктивности
АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ОБОНЯТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭМОЦИЙ ДЖ. ГРЭЯ1.
Сравнительное развитие
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АДАПТАЦИИ
Метод сравнительного наблюдения индивидуального стиля деятельности
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ПСИХОЛОГИЯ (COMPARATIVE PSYCHOLOGY)
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕНСОРНЫХ ЭКРАНОВ
Добавить комментарий