Окаменелость возрастом 250 миллионов лет раскрывает происхождение слуха млекопитающих
Инженерное моделирование черепа древнего цинодонта показало, что чувствительный слух на основе барабанной перепонки возник на десятки миллионов лет раньше, чем считалось
Короткое резюме
Новое исследование палеонтологов из Чикагского университета свидетельствует, что ключевая адаптация млекопитающих — чувствительный слух с помощью барабанной перепонки — появилась около 250 миллионов лет назад, на десятки миллионов лет раньше прежних оценок. Ученые провели биомеханическое моделирование черепа и челюсти цинодонта Thrinaxodon, предка млекопитающих, и выяснили, что у этого животного, вероятно, уже была функциональная барабанная перепонка, способная эффективно улавливать воздушные звуки.
С помощью компьютерной томографии и метода конечных элементов (инженерного программного обеспечения Strand7) исследователи создали детальную 3D-модель и симулировали, как звук разной частоты и давления воздействовал бы на структуры черепа. Результаты подтвердили гипотезу, выдвинутую полвека назад: мембрана, натянутая на изогнутой части челюстной кости, вибрировала достаточно сильно, чтобы передавать звук на слуховые косточки, которые у Thrinaxodon еще были соединены с челюстью. Это опровергает прежние представления о том, что такие животные в основном «слушали» через костную проводимость или вибрации челюсти о землю.
Открытие отодвигает происхождение сложного слуха млекопитающих глубоко в триасовый период и показывает, что эволюционное разделение слуховых косточек и челюсти произошло позже, чем развитие самой барабанной перепонки. Это дает важное представление о том, как предки млекопитающих, многие из которых были ночными животными, получили конкурентное преимущество для выживания в мире, где доминировали динозавры.
Раннее происхождение барабанной перепонки
Биомеханическое моделирование подтвердило, что у цинодонта Thrinaxodon возрастом 250 млн лет уже была функциональная барабанная перепонка, эффективно улавливающая воздушные звуки
Опровержение «челюстного слуха»
Исследование показало, что слух через вибрации челюсти (костная проводимость) был, вероятно, второстепенным, а основным механизмом была именно барабанная перепонка, что опровергает долгое время господствовавшую гипотезу
Прорыв в методах палеонтологии
Применение инженерного программного обеспечения для конечных элементов (Strand7) к детальной 3D-модели окаменелости позволило впервые проверить физическую работоспособность гипотетической анатомии древнего животного
Эволюционный контекст
Открытие указывает, что ключевая адаптация слуха млекопитающих (барабанная перепонка) сформировалась за десятки миллионов лет до окончательного отделения слуховых косточек от челюсти — важнейшего этапа в эволюции уха
Текст сгенерирован с использованием ИИ
