Oud kaakmembraan kon als trommelvlies werken ^{CEFR B2}

Een nieuwe studie verschuift de tijdlijn voor het ontstaan van het moderne zoogdierlijke hoorsysteem. Vroege zoogdiervoorouders, vaak nachtdieren, hadden eigenschappen die hen hielpen geluiden over een breed spectrum waar te nemen en zo beter te overleven naast dinosauriërs. Paleontologen van de University of Chicago onderzochten daarom het fossiel van Thrinaxodon liorhinus, een cynodont van 250 miljoen jaar oud.

Het team scande een bekend exemplaar uit het Museum of Paleontology van the University of California, Berkeley in de PaleoCT Laboratory van UChicago en maakte er een driedimensionaal model van de schedel en kaak uit. Met Strand7-software voerden ze eindige-elementenanalyse uit: het systeem werd in kleine delen verdeeld en onderzocht op reactie op krachten. Ze gebruikten materiaaleigenschappen van levende dieren, zoals botdikte, dichtheid en buigzaamheid, en simuleerden verschillende geluidsdrukken en frequenties.

De resultaten laten zien dat een membraan in de kaakhoek als trommelvlies kon fungeren, genoeg trillingen produceerde om de gehoorbeentjes te bewegen en de auditieve zenuwen te stimuleren. De modellen geven aan dat dit mechanisme effectiever was dan alleen botgeleiding of kaakluisteren, hoewel enige kaakluistering mogelijk bleef. Dit suggereert dat het moderne middenoor bijna 50 miljoen jaar eerder ontstond dan eerder werd aangenomen. Het idee van een kaakmembraan werd vijftig jaar geleden voorgesteld door Edgar Allin, maar kon nu met moderne beeldvorming en rekenmethoden getest worden. De studie is gepubliceerd in PNAS en kreeg steun van UChicago, de National Institutes of Health en de National Science Foundation.