O quebra-cabeça evolutivo da orelha dos mamíferos

Mesmo o padrão de crescimento dos desvia de ouvido da do esqueleto restante: Nos seres humanos e outros mamíferos, as orelhas interna e média alcançar seu tamanho final já antes ou logo depois do nascimento, o que mais desafios mudança evolutiva porque o desenvolvimento pós-natal contribui substancialmente para diferenças anatômicas entre muitos mamíferos de outra forma.

Tudo isso faz com que seja intrigante como os mamíferos, como um dependente grupo predominantemente noturna na audiência, foram capazes de ocupar uma vasta diversidade de tal ambientes nos reinos aquáticos, terrestres, subterrâneas e aéreas que requerem uma disparidade incrível não só nas habilidades de ouvir, mas também na locomoção e postura. Como poderia as diferentes peças, estreitamente relacionados da orelha adaptar de forma independente para estes regimes funcionais e ambientais diversas?

Um grupo de pesquisadores ao redor Philipp Mitteroecker da Universidade de Viena propôs uma nova explicação para este enigma evolutivo. Apesar de sua função semelhante, o ouvido é composto de ossos diferentes em mamíferos, aves e répteis. Nas aves e répteis, a mandíbula inferior e sua joint são compostas de vários ossos, e eles têm um único ossicle auditivo que transmite o som. mamíferos existentes, pelo contrário, têm três ossículos (martelo, bigorna, estribo) e um osso ectotimpánico, suportar a membrana timpânica, todos os quais são separados da mandíbula. Esta transformação evolutiva da articulação da mandíbula primário para os ossículos do ouvido de mamíferos é uma das mais transições emblemáticos da evolução dos vertebrados, mas não está claro por que essa transição complexa aconteceu.

A equipa de investigação austríaca propôs que esta mudança evolutiva substancial da anatomia do ouvido dos mamíferos tem, para além de quaisquer melhorias diretas da mastigação e da audição, também aumentou o "evolvability" (capacidade de evolução adaptativa) da orelha e suas funções sensoriais associados. A incorporação dos ossos da articulação de mandíbula primário na orelha aumentou consideravelmente a complexidade genética, de regulação, e de desenvolvimento da orelha do mamífero. Este aumento no número de factores genéticos e de desenvolvimento, por sua vez, aumentou os graus de liberdade evolutivas para uma adaptação independente das diferentes unidades funcionais da orelha: o número de "botões" genéticos e de desenvolvimento de selecção natural para sua vez.

Eles sugerem que, apesar do emaranhamento espacial apertado de componentes de ouvido funcionais, o aumento da capacidade de evoluir da orelha dos mamíferos pode ter contribuído para o sucesso evolutivo e diversificação adaptativa dos mamíferos na grande diversidade de nichos ecológicos e comportamentais observáveis ​​hoje. Em seu artigo, eles mostram que os mamíferos, em comparação com as aves, eram de fato capaz de desenvolver uma muito maior morfológica e funcional diversidade, incluindo numerosas "novidades", evolutivos, embora aves são mais diversificada em número de espécies de mamíferos.