Das moderne Säugetiergehör mit Trommelfell und kleinen Gehörknöchelchen erlaubt das Hören eines breiten Frequenz‑ und Lautstärkebereichs. Diese akustische Sensitivität dürfte frühen, überwiegend nachtaktiven Vorfahren geholfen haben, neben den Dinosauriern zu überleben.
Ein Team von Paläontologen an der University of Chicago nutzte hochauflösende CT‑Scans und ingenieurwissenschaftliche Simulationen, um die Hörfähigkeit früher säugetierähnlicher Vorfahren zu testen. Sie untersuchten Thrinaxodon liorhinus, einen 250 Millionen Jahre alten Cynodonten; das Exemplar stammt aus dem Museum of Paleontology an der University of California, Berkeley und wurde im UChicagos PaleoCT Laboratory gescannt. Aus den Scans entstand ein präzises 3D‑Modell von Schädel und Kiefer, das in der Software Strand7 einer Finite‑Elemente‑Analyse unterzogen wurde.
Die Forschenden übernahmen Materialeigenschaften lebender Tiere, etwa Knochendicke, Dichte und Elastizität, und simulierten verschiedene Schalldrücke und Frequenzen. Die Modelle zeigen, dass eine Membran in einer Kieferkrümmung geeignete Schwingungen erzeugt hätte, um die Gehörknöchelchen zu bewegen und die Hörnerven zu stimulieren. Demzufolge wäre Hören über ein Trommelfell wirkungsvoller gewesen als reiner Knochenleiterreiz oder Kieferhören, auch wenn letzteres wahrscheinlich weiterhin eine Rolle spielte. Thrinaxodon und andere frühe Cynodonten hatten bereits Zwischenmerkmale zwischen Reptilien und Säugetieren, und die Ohrknochen trennten sich später zu einem eigenständigen Mittelohr.
Die Idee einer Kiefermembran wurde vor rund 50 Jahren vorgeschlagen; moderne Bildgebung und Rechenmethoden erlaubten nun einen Test dieser Hypothese. Die Studie wurde in PNAS veröffentlicht und von UChicago, den National Institutes of Health und der National Science Foundation gefördert.
Schwierige Wörter
- gehörknöchelchen — kleine Knochen im Ohr, die Schwingungen weiterleiten
- sensitivität — Fähigkeit, leise oder hohe Töne wahrzunehmen
- paläontologe — Wissenschaftler, die fossile Überreste untersuchenPaläontologen
- finite-elemente-analyse — Rechenmethode zur Berechnung von MaterialreaktionenFinite‑Elemente‑Analyse
- schalldruck — Kraft der Schallwellen auf eine FlächeSchalldrücke
- knochenleiterreiz — Schallübertragung durch Vibration des Knochens
Tipp: Fahre über markierte Wörter oder tippe darauf, um kurze Definitionen zu sehen – während du liest oder zuhörst.
Diskussionsfragen
- Warum könnten nachtaktive Lebensweisen die Entwicklung eines empfindlicheren Gehörs begünstigt haben? Nenne zwei Gründe.
- Welche Vorteile hätte ein Trommelfell gegenüber Kieferhören für frühe Säugetiervorfahren gehabt?
- Welche Bedeutung haben moderne Bildgebung und Simulationen für das Testen alter Hypothesen in der Paläontologie?
Verwandte Artikel
Virtual Vet: Lernspiel für Grundschulkinder
Forscher der University of Georgia entwickelten das Spiel Virtual Vet, mit dem Grundschulkinder Anatomie, Gesundheit und Schlussfolgern üben. In Tests schnitten Kinder, die spielten, im Durchschnitt besser ab als solche mit traditionellem Unterricht.
Erde schickte winzige Partikel zum Mond
Neue Forschung zeigt, dass das Magnetfeld der Erde über Milliarden Jahre winzige Teilchen aus der Atmosphäre zum Mond geleitet haben könnte. Das könnte erklären, warum Mondboden mehr flüchtige Stoffe enthält und als Archiv der Erdatmosphäre dient.
Spezielle Neuronen im retrosplenialen Kortex helfen bei der Orientierung
Forscher fanden Neuronen im retrosplenialen Kortex, die bei der Orientierung helfen und über Evolution erhalten blieben. Die Studie vergleicht Mäuse und Ratten mit KI-Werkzeugen und untersucht einen Zusammenhang mit räumlicher Desorientierung bei Alzheimer.
KI macht Handprothesen natürlicher
Forscher der University of Utah rüsteten eine Handprothese mit Näherungs- und Drucksensoren und künstlicher Intelligenz aus. Teilnehmende mit Amputation zwischen Ellenbogen und Handgelenk griffen sicherer, präziser und mit weniger geistigem Aufwand.
