Halloween Costume ideas 2015

¿Puedes oír? Muy bien — da gracias por tus oídos irreduciblemente complejos



El termómetro mide la temperatura, y el barómetro mide la presión del aire. ¿Cómo lo hacen? Cada dispositivo es esencialmente un transductor sensorial con un mecanismo que lo capacita para detectar un fenómeno físico y convertirlo en información útil. El cuerpo tiene también transductores sensoriales que usa para detectar fenómenos físicos y saber qué sucede tanto en su interior como en su exterior. El oído es la sensación que experimentamos cuando unas moléculas vibratorias dentro de un medio, generalmente el aire (pero algunas veces el agua), general ondas mecánicas dentro de una gama específica de frecuencias y entran en nuestros oídos.

El sentido común enseña que sin este sentido especial, nuestros más antiguos antecesores no hubieran podido sobrevivir. Los biólogos evolutivos afirman que unos mecanismos auditivos parecidos en otras formas de vida demuestran que fue fácil que la casualidad y las leyes de la naturaleza, por sí solas, inventasen el oído. Pero, al igual que el desarrollo de diversas invenciones y tecnologías, toda la experiencia nos enseña que el diseño inteligente es una explicación mucho más verosímil. Los darwinistas minimizan la necesidad de la presencia de todas las partes del oído para que pueda oír lo suficientemente bien para la supervivencia humana. También omiten tener en cuenta cómo nuestro cerebro convierte lo que recibe mediante los oídos a lo que experimentamos como sonido.

Lo cierto es que el oído es un misterio que nadie comprende, ni siquiera los biólogos evolutivos. Nadie realmente comprende cómo podemos oír, de modo que nadie debería pretender que comprende cómo el oído y la capacidad de oír llegaron a existir. Pero esto no impide a los darwinistas mantener sus pretensiones. Contemplemos cómo está compuesto el oído, cómo funciona, y qué recibe el cerebro del oído, para luego convertirlo en la sensación que llamamos audición.

Las ondas sonoras son oscilaciones, el movimiento alternativo, en un sentido a otro, de las moléculas dentro de un medio, como el aire. Esas vibraciones se transmiten a moléculas adyacentes y se extienden en todas direcciones. El sonido no se debe al movimiento lineal del aire —esto se conoce como viento. Además, ya que un vacío no tiene moléculas de aire, no puede transmitir sonido, porque no hay moléculas de aire en el mismo para que vibren. La naturaleza física de las ondas sonoras es que las partículas de aire alternan entre estar empaquetadas juntas en áreas de alta concentración, llamadas compresiones, y extendidas en áreas de baja concentración, llamadas rarefacciones. Esas compresiones y rarefacciones de las moléculas de aire forman ondas de presión longitudinales que, dependiendo de la clase de sonido y la energía empleada para generarlas, tienen amplitud, longitud de onda y frecuencia. Las ondas sonoras se transmiten a alrededor de 330 m/s, y como la luz viaja a 300.000 km/s, esto significa que la luz es literalmente alrededor de un millón de veces más veloz que el sonido.

El oído humano es un órgano sensorial muy complejo, en el que todas sus partes funcionan conjuntamente para producir y transmitir ondas mecánicas de moléculas oscilantes a su cóclea, o caracol. Aunque es en la cóclea que se original los impulsos nerviosos para la audición, las otras partes del oído desempeñan unas importantes funciones que dan soporte a la función de la cóclea. El oído puede dividirse en tres regiones: el oído externo, el oído medio, y el oído interno.

El oído externo se compone del pabellón auricular (o pinna), el canal auditivo y el tímpano. El pabellón auricular actúa como una antena parabólica, y recoge las ondas sonoras y las canaliza oído abajo por el canal auditivo y hacia el tímpano. El pabellón auricular está hecho de un cartílago flexible y es importante para localizar la procedencia de diferentes sonidos. El canal auditivo produce cera, que proporciona lubricación a la vez que protege al tímpano de polvo, suciedad y microbios e insectos invasores. Las células que recubren el canal auditivo se forman cerca del tímpano, y migran naturalmente hacia el exterior, a la entrada del canal auditivo, llevando consigo la cera superpuesta del oído, y son expulsadas del oído. Esto proporciona un mecanismo natural para la eliminación de la cera. Las ondas sonoras penetran por una apertura en el cráneo llamado el conducto auditivo externo. Se desplazan de forma natural descendiendo por el canal auditivo, e inciden sobre el tímpano. El tímpano es una membrana muy delgada de forma cónica que responde a las ondas sonoras vibrando hasta una extensión determinada por la amplitud, longitud de onda y frecuencia de las mismas. 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 del aire a cada lado del tímpano tiene que ser igual para permitir un rendimiento adecuado, lo que da la medida de la facilidad con que el tímpano se moverá cuando sea estimulado por las ondas sonoras. El aire en el oído medio tiende a ser absorbido por el tejido colindante, lo que, si no se corrige, puede llevar a un efecto de vacío, lo que reduciría el rendimiento del tímpano, y por ello a una deficiencia de la audición. El tubo auditivo en el oído medio conecta con la parte posterior de la nariz y de la faringe. La acción muscular de tragar, bostezar o masticar hace abrir el tubo auditivo, lo que permite la entrada del aire ambiental al oído medio, sustituyendo el que haya sido absorbido y ecualizando la presión del aire a ambos lados del tímpano. Cualquiera que haya volado en avión ha experimentado este efecto de vacío cuando el avión desciende, y ha sentido su resolución cuando un sonido como de descorche en el oído hace comprender que el aire ha entrado 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. La función de esos osículos es transmitir de manera eficiente las vibraciones del tímpano al oído interno que aloja la cóclea. Esto se consigue al estar el martillo unido al tímpano y al yunque, el yunque al martillo y al estribo, y el estribo al yunque y a la ventana oval de la cóclea.

La cóclea se compone de tres cámaras arrolladas interrelacionadas y llenas de fluido que se tuercen juntas en espiral por unas dos vueltas y media, de modo parecido a una concha de caracol. Dentro de la cóclea se encuentra el órgano de Corti, el receptor sensorial que convierte las ondas mecánicas en impulsos nerviosos. Las vibraciones, iniciadas por ondas sonoras que inciden en el tímpano y que son transmitidas por los osículos en el oído medio a la ventana oval de la cóclea, producen ahora ondas en el fluido en su interior. El órgano de Corti contiene alrededor de 20.000 células ciliadas (neuronas) que cubren la longtud de la cóclea en espiral y que, cuando son estimuladas por esas ondas en el fluido, que las hacen doblarse y despolarizarse, envían impulso al cerebro a través del nervio auditivo. Las frecuencias más altas causan más movimiento en un extremo del órgano de Corti, mientras que frecuencias más bajas causan más movimiento en el otro extremo. Las neuronas cocleares específicas que dan servicio a células ciliares específicas a lo largo del órgano de Corti responden a frecuencias sonoras específicas que, cuando son luego enviadas a la corteza, son procesadas, integradas y luego interpretadas como sonidos. La manera en que el cerebro puede realizar esta proeza no se comprende todavía del todo.

Los biólogos evolutivos, usando su bien desarrollada imaginación, se manifiestan acerca de cómo todas las partes del oído tuvieron que aparecer conjuntamente sólo por azar y las leyes naturales. Sin embargo, y como suele suceder, sólo intentan explicar las apariencias de la vida, y no cómo realmente funciona para sobrevivir bajo las leyes de la naturaleza. Además del desarrollo de todos sus componentes perfectamente integrados, nunca mencionan en problema que afronta el oído cuando se trata de transmitir las vibraciones del tímpano al órgano de Corti con suficiente presión para permitir que haya una capacidad auditiva adecuada.

Es mucho más fácil desplazarse por el aire que por el agua. Ello se debe a la mayor densidad del agua. Esto significa que las ondas sonoras en el aire tienen mucho más fácil desplazarse desde el tímpano a través del oído medio que para la ventana oval impulsar ondas de fluido a través de la cóclea. Sin alguna forma de innovación, esta diferencia en la densidad aire/agua reduciría de tal manera la amplitud de las ondas en el fluido en la cóclea que la capacidad auditiva de nuestros más primitivos antepasados habría estado gravemente comprometida, y, con ello, su capacidad de supervivencia.

Así, ¿qué novedad de ingeniería desarrollaron nuestros oídos para que pudieran transmitir ondas sonoras a través del oído externo y medio al fluido en la cóclea con suficiente amplitud para permitir una audición adecuada? Es importante recordar que F = PA, Fuerza es igual a la Presión multiplicada por el Área. Esto significa que con una fuerza dada, la presión sobre una superficie determinada está relacionada inversamente con su área. Si el área disminuye, la presión sobre la superficie aumenta, y si el área aumenta, la presión disminuye.

Sucede precisamente que el área de la membrana del tímpano es alrededor veinte veces mayor que la de la ventana oval. Esto significa que la fuerza generada por las vibraciones procedentes del tímpano a través de los osículos a la ventana oval aumenta veinte veces sobre el fluido de la cóclea. Fue esta ventaja mecánica de sus mayores tímpanos que transmitían las vibraciones a través de sus osículos a las más pequeñas ventanas ovales de sus cócleas lo que permitió que los oídos de nuestros más primitivos antepasados tuvieran una capacidad auditiva adecuada, para poder sobrevivir en el mundo de los sonidos.

Los biólogos evolutivos parecen totalmente desconocedores de que el órgano del oído está formado por componentes constituidos en un todo de complejidad irreducible, sino que ha funcionado lo suficientemente bien de manera que nuestros más antiguos antepasados podían oír lo suficientemente bien para sobrevivir, de modo que debieron tener una capacidad natural de supervivencia. 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 interior. La próxima vez examinaremos la función vestibular, y cómo permitió que nuestros más antiguos antepasados pudieran mantener el equilibrio.

Crédito de la fotografía: Eweht (Trabajo propio) [CC BY-SA 4.0], vía Wikimedia Commons.
19:08

Publicar un comentario

MKRdezign

Formulario de contacto

Nombre

Correo electrónico *

Mensaje *

Con la tecnología de Blogger.
Javascript DisablePlease Enable Javascript To See All Widget