El termómetro mide la temperatura y un barómetro mide la presión del aire. Pero, ¿cómo lo hacen? Cada dispositivo es esencialmente un transductor sensorial con un mecanismo que le permite detectar un fenómeno físico y convertirlo en información útil. Los dispositivos que el cuerpo usa para detectar fenómenos físicos para que sepa lo que está sucediendo afuera y dentro de él también son transductores sensoriales. La audición es la sensación que experimentamos al hacer vibrar moléculas dentro de un medio, típicamente aire (pero a veces agua), formar ondas mecánicas dentro de un rango de longitud de onda específico y entrar en nuestros oídos.
El sentido común nos dice que, sin este sentido especial, nuestros primeros ancestros nunca podrían haber sobrevivido. Los biólogos evolutivos afirman que mecanismos auditivos similares en otras formas de vida demuestran que era fácil para el azar y las leyes de la naturaleza inventar audición. Pero como en el desarrollo de las tecnologías humanas, la experiencia enseña que el diseño inteligente es una explicación más plausible. Los darwinistas simplifican en exceso la necesidad de la presencia de todas las partes del oído para que escuche lo suficientemente bien para la supervivencia humana. Tampoco toman en cuenta cómo nuestro cerebro convierte lo que recibe en lo que experimentamos como audición.
En verdad, escuchar es un misterio que nadie, ni siquiera los biólogos evolutivos, entiende. Nadie realmente entiende cómo podemos escuchar, por lo que nadie debería pretender comprender cómo se creó el oído y la audición. Sin embargo, eso no impide que los darwinistas nos digan lo contrario. Miremos lo que compone el oído, cómo funciona y lo que el cerebro recibe de él, que luego se convierte en la sensación que llamamos oír.
Las ondas sonoras son oscilaciones, el movimiento de ida y vuelta de las moléculas dentro de un medio, como el aire. Estas vibraciones se transmiten a las moléculas adyacentes y se extienden en todas las direcciones. El sonido no se debe al movimiento lineal del aire, que se llama viento. Además, dado que un vacío no tiene moléculas de aire, no puede transmitir el sonido ya que no hay moléculas de aire dentro de él que puedan vibrar. La naturaleza física de las ondas de sonido es que las partículas de aire alternan entre ser empaquetadas juntas en áreas de alta concentración, llamadas compresiones, y separadas en áreas de baja concentración llamadas rarefacciones. Estas compresiones y rarefacciones de las moléculas de aire forman ondas de presión longitudinales que, según el tipo de sonido y la energía utilizada para crearlas, tienen amplitud, longitud de onda y frecuencia. Las ondas sonoras viajan a aproximadamente 330 m / seg, y como la luz viaja a 300,000 km / seg, esto significa que la luz es ≈ un millón de veces más rápida que el sonido.
El oído humano es un órgano sensorial muy complejo en el que todas las partes trabajan juntas para producir y transmitir ondas mecánicas de moléculas oscilantes a su cóclea. Aunque es en la cóclea donde comienzan los impulsos nerviosos para la audición, las otras partes del oído desempeñan papeles importantes que respaldan la función coclear. El oído se puede dividir en tres regiones; el oído externo (externo), el oído medio y el oído interno (interno).
El oído externo está formado por el pabellón auricular (colgajo de oreja), el conducto auditivo externo y el tímpano (membrana timpánica). La pinna actúa como una antena parabólica, recolectando ondas de sonido y canalizándolas por el canal auditivo hasta el tímpano. La pinna está hecha de cartílago flexible y es importante para determinar la ubicación de diferentes sonidos. El canal auditivo produce cera que proporciona lubricación y al mismo tiempo protege el tímpano del polvo, la suciedad y los microbios e insectos invasores. Las células que recubren el conducto auditivo externo se forman cerca del tímpano y migran naturalmente hacia la entrada del canal auditivo, llevándose consigo la cera suprayacente del oído, y se desprenden de la oreja. Esto proporciona un mecanismo natural de eliminación de cera. Las ondas sonoras ingresan a través de una abertura en el cráneo llamada meato auditivo externo. Ellos naturalmente se mueven hacia abajo del canal auditivo y golpean el tímpano. El tímpano es una membrana en forma de cono muy delgada que responde a las ondas de sonido al vibrar en un grado determinado por su amplitud, longitud de onda y frecuencia. Representa el final del oído externo y el comienzo del oído medio.
El oído medio es una cámara cerrada llena de aire en la que la presión de aire en cada lado del tímpano debe ser igual para permitir un cumplimiento adecuado, una medida de la facilidad con que se moverá el tímpano cuando lo estimulen las ondas sonoras. El aire en el oído medio tiende a ser absorbido por el tejido circundante que, si no se corrige, puede provocar un efecto de vacío, disminución del cumplimiento del tímpano y, por lo tanto, problemas de audición. El tubo auditivo en el oído medio se conecta con la parte posterior de la nariz y la faringe. La acción muscular de tragar, bostezar o masticar hace que el tubo auditivo se abra, permitiendo que el aire ambiental ingrese al oído medio, reemplazando lo que se ha absorbido y ecualizando la presión de aire en ambos lados del tímpano. Cualquiera que haya volado en un avión ha experimentado este efecto de vacío cuando el avión descendió y sintió su resolución cuando un chasquido en el oído significaba que el aire había ingresado al oído medio a través del tubo auditivo.
El oído medio contiene los tres huesos más pequeños del cuerpo, los osículos, que incluyen el martillo, el yunque y el estribo. El trabajo de los huesecillos es transmitir eficientemente las vibraciones del tímpano en el oído interno que alberga la cóclea. Esto se logra mediante el martillo que se adjunta al tímpano y el yunque, el yunque al martillo y el estribo, y el estribo al yunque y la ventana oval de la cóclea.
La cóclea consiste en tres cámaras en espiral interrelacionadas llenas de fluido que se enroscan juntas durante aproximadamente dos vueltas y media que se asemejan a una concha de caracol. Dentro de la cóclea está el órgano de Corti, el receptor sensorial que convierte las ondas mecánicas en impulsos nerviosos. Las vibraciones, iniciadas por ondas de sonido que golpean el tímpano y son transmitidas por los huesecillos en el oído medio a la ventana oval de la cóclea, ahora producen ondas de fluido dentro de él. El órgano de Corti contiene aproximadamente 20,000 células ciliadas (neuronas) que corren a lo largo de la cóclea en espiral que, cuando son estimuladas por estas ondas de fluido, las hace doblarse y despolarizarse, enviando impulsos a través del nervio auditivo hacia el cerebro. Las frecuencias más altas causan más movimiento en un extremo del órgano de Corti, mientras que las frecuencias más bajas causan más movimiento en el otro extremo. Las neuronas cocleares específicas que dan servicio a células ciliadas específicas a lo largo del órgano de Corti responden a frecuencias específicas de sonido que, cuando se envían a la corteza auditiva, se procesan, integran y luego se interpretan como audición. Cómo el cerebro es capaz de realizar esta hazaña aún no se entiende completamente.
Los biólogos evolutivos, utilizando sus imaginaciones bien desarrolladas, explican cómo todas las partes del oído deben haberse unido por casualidad y solo por las leyes de la naturaleza. Sin embargo, como de costumbre, solo intentan explicar cómo se ve la vida y no cómo funciona realmente según las leyes de la naturaleza para sobrevivir. Además del desarrollo de todas sus partes perfectamente integradas, nunca mencionan el problema al que se enfrentan las orejas cuando se trata de transmitir las vibraciones de la membrana timpánica al órgano de Corti con suficiente presión para permitir que tenga lugar la audición adecuada.
Es mucho más fácil moverse por el aire que a través del agua. Eso es debido a la mayor densidad del agua. Esto significa que es mucho más fácil para las ondas de sonido en el aire moverse desde el tímpano a través del oído medio que para la ventana oval para mover las ondas de fluido a través de la cóclea. Sin algún tipo de innovación, esta diferencia en la densidad del aire / agua habría reducido la amplitud de las ondas de fluido en la cóclea de modo que la capacidad auditiva de nuestros antepasados más antiguos se hubiera visto gravemente comprometida y, con ello, su capacidad de supervivencia.
Entonces, ¿qué novedad de la ingeniería desarrollaron nuestros oídos para permitirles transmitir ondas de sonido a través del oído externo y medio al fluido coclear con suficiente amplitud para permitir una audición adecuada? Es importante recordar que F = PA, la Fuerza es igual a la Presión por Área. Esto significa que con una fuerza dada, la presión sobre una superficie dada está inversamente relacionada con su área. Si el área disminuye, la presión en la superficie aumenta, y si el área aumenta, la presión disminuye.
Sucede que la superficie de la membrana timpánica es unas veinte veces mayor que la de la ventana oval. Esto significa que la fuerza generada por las vibraciones que provienen de la membrana timpánica a través de los huesecillos hacia la ventana ovalada aumenta naturalmente hasta veinte veces en el fluido coclear. Fue esta ventaja mecánica de sus membranas timpánicas más grandes que transmiten las vibraciones a través de sus huesecillos a sus ventanas ovaladas más pequeñas de sus cócleas que permitieron a los oídos de nuestros antepasados primitivos tener una audición adecuada para poder sobrevivir en el mundo del sonido.
Los biólogos evolutivos parecen ignorar por completo que las partes utilizadas para la audición no solo son irreductiblemente complejas, sino que, para haber funcionado lo suficientemente bien como para que nuestros antepasados pudieran escuchar lo suficiente como para sobrevivir, también debieron tener una capacidad de supervivencia natural. Cuando se trata de las leyes de la naturaleza, los números reales tienen consecuencias reales.
Pero además de la cóclea, hay otro transductor sensorial muy importante dentro del oído interno. La próxima vez veremos la función vestibular y cómo permitió que nuestros primeros ancestros se mantuvieran equilibrados.
Artículo originalmente publicado en inglés por Howard Glicksman
Crédito de la foto: Eweht (Trabajo propio) [CC BY-SA 4.0], a través de Wikimedia Commons.
