Китайские окаменелости показывают, что среднее ухо человека произошло от рыбьих жабр

Среднее ухо человека, содержащее три крошечные вибрирующие косточки, играет ключевую роль в передаче звуковых колебаний во внутреннее ухо, где они превращаются в нервные импульсы.

Эмбриологические и палеонтологические данные доказывают, что человеческое среднее ухо эволюционировало из брызгальца (спиракула) рыб. Однако происхождение этого органа долгое время оставалось загадкой в эволюции позвоночных.

Учёные из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии (IVPP) Китайской академии наук и их коллеги нашли ключ к разгадке, изучая окаменелости панцирных галеаспид в Китае. Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Ecology and Evolution 19 мая.

Ключевые находки:

  • За последние 20 лет исследователи обнаружили 3D-окаменелость черепной коробки Shuyu возрастом 438 млн лет (Чансин, провинция Чжэцзян) и первую окаменелость галеаспида возрастом 419 млн лет с полностью сохранившимися жаберными нитями в первой жаберной камере (Цюйцзин, провинция Юньнань).
  • Эти находки предоставили первые анатомические и ископаемые доказательства того, что брызгальце позвоночных произошло от рыбьих жабр.

Было реконструировано семь виртуальных эндокастов черепной коробки Shuyu. В черепе размером с ноготь удалось рассмотреть детали анатомии: пять отделов мозга, сенсорные органы, а также каналы для черепных нервов и кровеносных сосудов.

Эволюционный путь:

  • Брызгальце — это небольшое отверстие позади глаз, ведущее в ротовую полость у некоторых рыб (например, у акул и скатов оно служит для вдоха).
  • У ранних четвероногих оно, вероятно, превратилось в ушную вырезку (otic notch), ещё не способную улавливать звук.
  • Позже брызгальце эволюционировало в слуховой проход современных тетрапод, передающий звук в мозг через косточки внутреннего уха. Эта функция сохранилась вплоть до человека.

Цитаты учёных:

  • Проф. Чжай Чжикунь (Gai Zhikun), IVPP: «Эти окаменелости предоставили первые... свидетельства того, что брызгальце позвоночных произошло от рыбьих жабр».
  • Академик Чжу Мин (Zhu Min): «Shuyu считается ключевым недостающим звеном, столь же важным, как Archaeopteryx, Ichthyostega и Tiktaalik».
  • Проф. Пер Э. Альберг (Per E. Ahlberg), Уппсальский университет: «Наше открытие соединяет всю историю брызгальцевой щели... и рассказывает эту необыкновенную эволюционную историю».