たけちゅさん宅

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鼓膜の進化論と、音声認識の話。

哺乳類と爬虫類-鳥類は、独自に鼓膜を獲得 | 理化学研究所

「音」を受け取ることができるのは耳だけである。
これは陸上脊椎動物(哺乳類、鳥類、爬虫類)では共通である。
その仕組みは、鼓膜で空気の振動を受け取り、中耳骨を通じて神経伝達がなされている。
哺乳類では中耳骨は3つあり、爬虫類-鳥類では中耳骨は1つだけである。
この差はどこから生まれたのだろうか?

まず進化の過程を追ってみたところ。
祖先動物の化石では、この中耳骨は顎の関節を構成していたことがわかっている。
次に、マウスとニワトリを用いて遺伝子組み換えによって顎を操作する実験を行った。
下顎の骨ができるところに、上顎の骨を作る操作である。
結果として、骨格の形成には差はなかったが、マウスでは鼓膜ができず、ニワトリでは鼓膜ができた、と。これは、マウスは下顎の一部として鼓膜が作られること、ニワトリは上顎の一部として鼓膜が作られること、を示している、と。

つまり、マウスとニワトリではそれぞれ独自の進化で鼓膜を獲得した可能性があることを示している。さらに、マウスでは鼓膜が下顎の一部ということは、神経(脳)への距離がより遠いということになり、その隙間を埋めるために中耳骨が多いのではないか、という予測ができる。



この話を見て思ったことが3つある。
1つ目は、中耳骨の数の違いで、聞き取れる音に違いはあるのだろうか?
2つ目は、より多彩な音を聞き分けれるように耳を強化することはできるのだろうか?
3つ目は、Siriなどの音声認識する装置はどのような形態なのだろうか?そして、より多彩な音を”彼ら”に聞き分けさせることは可能だろうか?


1つ目については以下のwebサイトより。
音楽研究所 研究テーマ->メディアアート->オリジナル・プロジェクト

ヒト:40 Hz~ 17000 Hz
ネズミ:500 Hz~64000 Hz
ニワトリ:125 Hz~5000 Hz

類では一般化できなさそう、なことがおもしろいな、と思った。
ただ、鳥類では聞き取り可能な領域が狭い(最小値が大きく、最大値が小さい)ように見受けられた。

中耳骨が多いほど、聞き取り可能な音が増えるのだろうか、と思う。
中耳骨を4つ、5つに増やすことはできないだろうか。

3つ目については、気が向いた時に調べてみようと思ふ。