Слух - сприйняття звуків

Пізніше всього в ході еволюції виникли вищі види чутливості - сприйняття звуків (слух) та світла (зір). Виняткове значення слуху і зору полягає в тому, що вони вже видали сигналізують про ті або інші предмети і явища навколишнього середовища. Тому їх називають у фізіології дистантными аналізаторами. Вищий вид хімічної чутливості - нюх також значною мірою володіє даними властивістю. Однак особливій мірі розвитку вона досягає саме в органах слуху і зору.
Слух виник на основі чутливості до механічного подразнення. Однак тут сприймаються вже не дотики тих чи інших предметів, а незрівнянно більш тонкі явища - коливання повітря. Сприйняття ж коливань повітря має колосальне значення.
Всі навколишні нас предмети - тверді тіла, рідини і гази - володіють певною пружністю. Тому при зіткненні тіла з іншим, а тим більше при ударі їх один одного тіла ці роблять ряд коливальних рухів - просто кажучи, вібрують, тремтять. До безпосередньо навколишнього нас природі немає порожнечі. Тому всяке рух одного предмета призводить до його зіткненню з іншим - предмети вібрують, а ці коливання передаються повітрю. В результаті ми чуємо звук - інформацію про рух навколо нас. Тремтить чи ковадло під ударами молота, коливається вода від кинутого в неї каменя, тремтять чи голосові зв'язки співака під напором струменя повітря, тремтять сторінки книги під перелистывающей їх рукою - все це викликає коливання повітря, що поширюються навколо зі швидкістю 340 м в секунду, або 1 км за 3 секунди, і ми чуємо звук. Як відбувається сприйняття його?
Коливання повітря впливають на тонку, але пружну мембрану, в яку впирається зовнішній слуховий прохід; ця мембрана - барабанна перетинка. Товщина її 0,1 мм. Від неї через ланцюжок з трьох крихітних кісточок, зменшують в 50 разів розмах коливань, але зате в 50 разів збільшують їх силу, коливання передаються рідині, що знаходиться у внутрішньому вусі. Тільки тут, власне, і починається сприйняття звуку. Оскільки барабанна перетинка - це лише одна з ланок передачі звуку у внутрішнє вухо, порушення її цілості не призводить до втрати слуху, хоча, звичайно, дещо знижує його.
Головною частиною внутрішнього вуха є трубочка, закручена у вигляді равлика, а тому й звана равликом. Між її стінками натягнуто близько 24 тисяч найтонших волоконец, ниток, довжина яких від верхівки равлики до її основи поступово убуває. Це - наші струни. Якщо перед роялем голосно вимовити якийсь звук, рояль нам відповість. Якщо ми пробасили, то рояль відповість низьким звуком. Якщо ми пропищали, то і у відповідь почуємо високий звук. Явище це називається резонансом. Кожна струна рояля налаштована на звук певної висоти, тобто на те, щоб коливатися з певною частотою (чим частіше коливання, тим вище здається звук). Якщо на струну впливають коливання повітря тієї ж частоти, як і та частота, на яку вона налаштована, струна резонує, відповідає.
На тому ж принципі засновано сприйняття звуку нашим вухом. У зв'язку з різною довжиною волоконец кожне з них налаштований на певну частоту коливань - від 16 до 20 000 за секунду. Довгі волоконця у верхівці завитки сприймають коливання низької частоти, тобто низькі звуки, а короткі волоконця підстави равлика - часті коливання. Це було доведено учнем В. П. Павлова, тонким експериментатором Л. А. Андрєєвим. Метод умовних рефлексів дозволив нарешті дізнатися, чи чує тварина певні звуки при руйнуванні тієї чи іншої частини равлика. Було з'ясовано, що якщо зруйнувати у собаки верхню частину равлики, то, скільки б раз перед годуванням ні давати низькі звуки, умовного рефлексу на них не утворюється. Це безперечно доводить, що тварина тепер не сприймає даних звуків. Таким шляхом було «промацати» ряд відділів равлики. Тільки досліди Л. А. Андрєєва остаточно довели, що дійсно волоконця равлики - це наші резонатори. Висунув резонансну теорію слуху ще в минулому столітті знаменитий Р. Гельмгольц не мав можливості довести її експериментально.
Якщо повітря коливається частіше ніж 20 000 разів в секунду, ми вже не сприймаємо вухом цих коливань. Їх називають ультразвуками. У собаки ж, як показали дослідження методом умовних рефлексів, межа слуху доходить до 40 000 Гц. Отже, собака чує ультразвуки, недоступні людині. Цим можуть користуватися, між іншим, циркові дресирувальники для подачі тварині таємних сигналів.