蛇既然没有耳朵，为什么“打草”会“惊蛇”
2021/7/25 10:03:17 中国科普博览
本文来自科普博览大家族科学大院(ID:kexuedayuan)
在《哈利·波特》系列影片中，有一种可以和蛇交流的语言，叫“蛇佬腔”。这种语言来源于萨拉查·斯莱特林，普通人听“蛇佬腔”只能听到类似咝咝的吐气声。
哈利波特第一次与蛇沟通，虽然他不是斯莱特林后裔。(图片来源：电影《哈利波特》)
但是在现实生活中，假若真的有“蛇佬腔”，真的有蛇的语言，我想肯定也不是咝咝声，而是其他的声音。至于是什么声音，这得从一个实验开始讲起……
Part.1
“打草”为什么会“惊蛇”？
一个丹麦的实验室里，11条球蟒(Python regius)被放在一个玻璃箱里，被轻度麻醉的它们还能活动，只是对头上插的电极没那么敏感。为什么要在它们头顶上插着电极呢？
这只是为了回答一个看似简单的问题：蛇没有耳朵，它能听到声音吗？
实验的球蟒
(图片来源：Christian Christensen)
很明显，球蟒的头光秃秃的，看不到耳朵这种器官(准确来说，肉眼可见的部分只是耳廓)，也没有耳朵的洞。
当然不只是它，所有的蛇都没有耳朵，没有鼓膜，也没有中耳的鼓室，似乎它们是不可能听到空气中的声音。
因为不管什么动物，它想要听到从空气中传过来的声音，就得有外耳，一个类似卫星锅盖的结构，引导声音传入耳内。
图片来源：giphy
对于那些有耳朵的动物来说，耳朵的结构分为外耳、中耳、内耳，每个部分还有许多具体结构构成，比如外耳的耳廓，这些结构缺一不可，少了任何一部分都会导致听声音变得非常困难，甚至听不到。
耳朵的结构
(图片来源：starkey)
蛇没有像人类那样的外耳，还缺少了中耳的鼓室，似乎不管是摇滚还是古典乐都听不到，那印度的吹笛耍蛇是怎么回事？
事实上，蛇并不是随着弄蛇人吹笛的节奏起舞，而是弄蛇人笛子的左右摆动和弄蛇人身体的扭动给了蛇指引。只是弄蛇人是障眼法高手,这些技巧不会被在场的观众看出来。
印度的吹蛇人
(图片来源：hand luggage only)
虽然缺少了那么多重要的听音结构，但蛇还保留了部分耳朵的结构：内耳，还有听骨，听骨连接到了蛇的下颚。
蛇通过下颚来听地面的振动
(图片来源：文献1)
就是说如果蛇想听到声音，就必须得紧贴地面，依靠下颚感应地面的振动，然后把震动传到内耳中，进而感受到声音。
这也是为什么打草可以惊蛇，因为打草会让地面产生一定的振动，蛇感应到振动传递的声音，才会惊动到蛇。要不然就不叫打草惊蛇，改叫“大喊惊蛇”了。
通过地面探测声音的角蛇
(图片来源：physorg)
听是能听到，就是有些“耳背”
蛇只能感受到地面的振动，听不到空气中传播的声音，文章似乎到此可以结束了。
但事实没有那么简单，依旧有科学家觉得蛇可以听到空气中传播的声音，为此争个不停。
于是有了前面的一幕，科学家克里斯滕森(Christian Christensen)做了一个实验，它买了11条球蟒，每一条单独关在一个玻璃箱里，球蟒上方挂了一个大音响。
实验装置示意图
(图片来源：文献1)
音响播放声音的频率范围从80-1000赫兹，响度范围在50-110分贝之间。接下来只要播放不同频率不同响度的声音，看它们的反应就可以知道它们是否得到空气传播的声音了。
蛇不会说话，科学家如何知道它们是否听得到声音？所以科学家在它们头顶插了几根电极，用来记录音响播放声音的时候，蛇的脑神经和脑干的神经信号，也就是电信号。
结果，克里斯滕森发现，这些球蟒对80-160赫兹区间的声音最敏感，这是低频区间。对比人类，人类的听力频率在20-20000赫兹区间，可以看得出蛇虽然听得到空气传播的声音，但听力真的不太行。
100赫兹的声音是什么样的？
(视频来源：sonic elecronix)
如果声音频率过高，它们也不是完全听不到,只是需要提高音响的响度。比如，如果将声音频率提高到800赫兹，要想蛇能听到，至少需要将声音响度提高到96分贝。
96分贝是个什么概念？大概就是在你附近打电钻那么响，不用想这就是噪音，人如果长期在这个环境下生活，早就神经衰弱了。但对于蛇来说，这么大的噪音也就刚刚能听到，在人类看来这约等于听力障碍者。
Part.2
用头骨替代耳朵
那么，蛇在没有外耳的情况下，声音是如何传递到内耳的呢？
前面说了，蛇只对80-160赫兹区间的低频声音敏感，这些振动频率很低的声音不仅可以在空气传播，还可以在固体材料有效传播，比如头骨。而中高频的声音往往只能通过空气介质传播。
也就是说蛇是通过它的头骨，把外面的声音传到了内耳里。这只是一个理论，还得通过实验来检验这个理论。
于是科学家直接在蛇的头上安装了微型振动仪。这些仪器可以发出微微小的振动，然后科学家在蛇的脑袋上测试不同频率的振动，看蛇的大脑会做出怎样的反应。
结果发现，和前面挂音响的实验一样，蛇同样也是对80-160赫兹的振动频率有反应，更高频率的振动就没反应了。因此可以做出结论，蛇可以听到空气中低频的声响，而且是通过头骨的振动才听到的。
如果现实中真的有蛇的语言，那肯定不是咝咝的吐气声。因为这是高频的声音，以蛇佬腔窃窃私语的说话习惯，蛇肯定听不到。所以如果真的有蛇佬腔，普通人听到这声音，肯定是闷头的嗡嗡声，而且得很费力才能听得到。
只不过这闷头的嗡嗡声，听着就很傻气的样子，一点没有斯莱特林家族的阴险特色。
参考文献：
[1]https://journals.biologists.com/jeb/article/215/2/331/11089/Hearing-with-an-atympanic-ear-good-vibration-and
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