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第15节:我们为什么有两个鼻孔(2)

大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题 作者:方舟子


我们的祖先没有剪刀、指甲刀可用,必然长着又长又锐利的指甲,这样的指头是没法用来挖鼻孔的。所以,我们的祖先大概和其他动物一样,并没有挖鼻孔的习性。挖鼻孔是人类会剪指甲以后才跟着出现的“发明”,这个历史太短,不可能对指头和鼻孔的形态产生影响。因此,指头与鼻孔的对应关系不过是一种巧合。其实,这个巧合也没有那么巧:鼻孔是由软骨和软组织构成的,有一定的弹性,指头粗点儿细点儿都能容纳,大小并不那么重要。

与鼻孔有关的另一个问题更值得思考:为什么鼻孔要有两个?眼睛、耳朵也都有两只,我们很清楚它们的好处。两只在同一方向的眼睛让我们产生了立体视觉,能更精确地定位看到的物体。两只耳朵则有助于确定发出声音的位置。两个鼻孔是否也有类似的作用?

我们虽然有两个鼻孔,但是其实每次主要用一个鼻孔呼吸。鼻孔的鼻甲黏膜中有由血管和结缔组织构成的勃起组织,两个鼻孔的勃起组织交替收缩和扩张,让一个鼻孔通畅,另一个堵塞,每几个小时循环一次。这个周期变化是由下丘脑通过自主神经系统控制的,空气进入两侧鼻腔的总阻力维持不变,不影响呼吸,因此我们根本就不会觉察到。

为什么有两个鼻孔却只用一个呢?鼻腔的作用是温暖、湿润、过滤空气。鼻黏膜含有一种形状像高脚杯的杯状细胞,不停地在分泌鼻涕,让空气湿润,并粘住空气中的灰尘、花粉、微生物等杂质。鼻腔黏膜上长着纤毛,这些纤毛会从前向后摆动,把粘住的杂质送到咽部吞下去,免得它们刺激呼吸道。如果鼻孔一直在呼吸,鼻腔黏膜就会逐渐变得干燥,失去作用,而且容易受到感染。两个鼻孔交替使用就可以避免这一点,一个在呼吸的时候,另一个则在养精蓄锐,积累黏液,为上场作准备。这样,就能保证鼻腔中一直有温暖、湿润的环境。

鼻子是呼吸通道,同时也是嗅觉器官。在鼻腔的顶部有一层黄色的嗅上皮组织,总面积大约是250平方毫米(和大拇指指甲差不多),含有一千万个嗅细胞,用来检测空气中的气味分子,把信息通过嗅球中的神经纤维传递给大脑,产生嗅觉。气味分子要能被嗅细胞捕捉到,首先要被嗅上皮表面的黏液吸附,再扩散到黏膜内层,和嗅细胞结合。

气味分子有的吸附得很慢,有的吸附得很快。对那些不容易吸附的气味分子来说,空气的流速慢,它们才有时间被嗅上皮的黏液充分吸收。如果空气流速快,它们来不及被吸收就流过嗅上皮了。那些容易吸附的气味分子则相反,如果空气流速慢,它们将全吸附在嗅上皮的一小块区域,只有当空气快速流过时,才能让它们接触到较大面积的嗅上皮,对大脑产生强烈的信号。


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