23 / 62
23
ปีที่ 42 ฉบับที่ 190 กันยายน- ตุลาคม 2557
1. การรับเสียงในปลา
ในปลา เสียงจากภายนอกสามารถถูกส่งผ่านไปยังหูชั้นในได้
หลายทาง เนื่องจากเนื้อเยื่อของปลามีองค์ประกอบหลักส่วนใหญ่
เป็นน�้
ำ และมีสมบัติของคลื่นเสียงคล้ายคลึงกับสภาพแวดล้อม
ในน�้
ำที่มันอาศัยอยู่ คลื่นเสียงจึงสามารถผ่านเนื้อเยื่อของปลา
เข้าสู่หูชั้นในได้โดยตรง ในปลาบางชนิดมีกระเพาะลม (swim
bladder) อยู่ทางด้านบนของท่อทางเดินอาหาร ที่ส่วนปลาย
ของกระเพาะลมมีโครงสร้างยื่นออกมาทางด้านหน้าสองอัน
(bulla) ไปติดต่อกับหูชั้นในของแต่ละข้าง ขณะที่บางชนิด
กระเพาะลมจะไปเชื่อมต่อกับชุดของกระดูกเล็ก ๆ ที่เรียกว่า
Weberian ossicles ซึ่งพัฒนามาจากกระดูกซี่โครง (รูปที่ 1)
เมื่อคลื่นเสียงกระทบผ่านล�
ำตัวของปลา จะท�
ำให้เกิดแรงอัดของ
อากาศในกระเพาะลม แรงสั่นสะเทือนของผนังกระเพาะลม
จะถูกส่งผ่าน bulla หรือ Weberian ossicles ไปยังตัวรับเสียง
ในหูชั้นใน ระบบการท�
ำงานร่วมกันระหว่างกระเพาะลม และ
Weberian ossicles มีความคล้ายคลึงกับการท�
ำงานของเยื่อ
แก้วหู และกระดูกหูสามชิ้นของหูชั้นกลาง (ค้อน ทั่ง และโกลน)
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน�้
ำนม (รูปที่ 4)
นอกจากนี้ ปลายังสามารถใช้ระบบเส้นข้างตัว (lateral line)
ในการตรวจจับเสียงความถี่ต�่
ำได้อีกด้วย พบว่าในปลาฉลามและ
ปลากระเบน เส้นข้างตัวมีความไวสูงสุดในการรับเสียงความถี่
ช่วง 50 ถึง 150 เฮิรตซ์ ในพวกปลากระดูกแข็งที่มี bulla ยื่น
จากกระเพาะลม คลื่นเสียงที่รับโดยเส้นข้างตัวที่บริเวณหัว
สามารถส่งผ่านต่อไปยัง bulla แล้วถ่ายทอดไปยังหูชั้นในได้
เนื่องจากหัวของปลามีรูปร่างเรียวแคบ และเสียงเคลื่อนที่ใน
น�้
ำได้เร็วกว่าบนบกมาก ท�
ำให้การวิเคราะห์แหล่งก�
ำเนิดเสียงจาก
ความแตกต่างของเวลา หรือความเข้มเสียงที่ไปถึงหูแต่ละข้าง
เป็นไปได้ยาก ปลาหลายชนิดจึงอาศัยความแตกต่างของขั้ว
สัญญาณเสียงที่รับโดยเซลล์รับเสียง (hair cells) ในหูชั้นใน
ทั้งสองข้างเป็นตัววิเคราะห์ทิศทางของแหล่งก�
ำเนิดเสียงแทน
รูปที่ 1
การท�
ำงานร่ วม
กันของกระเพาะลม
และ Weberian
ossicles ในการ
ส่งผ่านเสียงเข้าสู่
หูชั้นใน
ส�
ำหรับสัตว์ที่เปลี่ยนวิถีชีวิตจากในน�้
ำขึ้นมาอยู่บนบก
หูที่เคยปรับเข้ ากับสภาพแวดล้ อมในน�้
ำก็ต้ องเผชิญกับ
สภาพแวดล้อมใหม่ที่เป็นอากาศแทน เนื่องจากอากาศมีความ
หนาแน่นต่างจากน�้
ำมาก ปริมาณของพลังงานเสียงที่ท�
ำให้เกิด
การสั่นของโมเลกุลจึงแตกต่างกัน อากาศมีความหนาแน่นน้อย
กว่าน�้
ำ นั่นหมายความว่า อากาศใช้พลังงานในการสั่นของ
โมเลกุลน้อยกว่าน�้
ำ เมื่อเสียงในอากาศเคลื่อนที่มาถึงบริเวณ
ผิวรอยต่อระหว่างอากาศและน�้
ำ พลังงานเสียงจะถูกสะท้อนกลับ
และไม่สามารถกระตุ้นโมเลกุลในของเหลวได้ ดังนั้น การส่ง
พลังงานเสียงจากอากาศไปยังของเหลวในหูชั้นในจึงเป็นปัญหา
พื้นฐานของพวกสัตว์สี่เท้า โครงสร้างของหูชั้นนอกและหู
ชั้นกลางจึงถูกวิวัฒนาการขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหานี้ โดยจะช่วย
รวบรวม ขยาย และส่งพลังงานเสียงจากอากาศไปยังหูชั้นในใน
ปริมาณที่มากพอที่ท�
ำให้เกิดการสั่นของโมเลกุลของของเหลวใน
หูชั้นใน และกระตุ้นเซลล์รับเสียงได้
2. การรับเสียงในสัตว์สะเทินน�้
ำสะเทินบก
ในกบ หูชั้นนอกประกอบด้วยส่วนของเยื่อแก้วหู หูชั้นกลาง
ประกอบด้วย กระดูก columella และกระดูก operculum
โดยกระดูก columella จะต่อกับเยื่อแก้วหู พาดผ่านโพรงของ
หูชั้นกลาง (tympanic cavity) ไปปิดบางส่วนของรูเปิดรูปไข่
(oval window) ส่วนที่เหลือของรูเปิดรูปไข่จะถูกปิดโดยกระดูก
operculum ซึ่งจะยึดติดกับกระดูกรองรับขาหน้า (pectoral
girdle) โดยกล้ามเนื้อ opercularis เสียงสามารถเข้าถึงหูชั้นใน
ของกบได้ 2 เส้นทาง คือ ผ่านทางเยื่อแก้วหู และทาง operculum
(รูปที่ 2 ซ้าย) กบจะรับเสียงความถี่ต�่
ำจากการสั่นสะเทือนของ
พื้นดินผ่านทางกระดูกรยางค์หน้า และกระดูกรองรับขาหน้า
แล้วส่งต่อไปยัง operculum ขณะที่เสียงความถี่สูงกว่าที่มากับ
อากาศ เช่น เสียงร้องเรียกหาคู่ในฤดูผสมพันธุ์ จะรับผ่านทางเยื่อ
แก้วหู แล้วส่งต่อไปที่ columella แรงสั่นสะเทือนของเสียงที่
ถูกน�
ำผ่านทั้งทางกระดูก columella และ operculum จะถูก
ส่งผ่านรูเปิดรูปไข่เข้าไปกระตุ้นของเหลวและเซลล์รับเสียงในหู
ชั้นในต่อไป
swimbladder