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.
Moeilijke woorden
- tijdlijn — schematische volgorde van gebeurtenissen in de tijd
- zoogdierlijk — behorend tot de groep van zoogdierenzoogdierlijke
- scannen — digitaal onderzoeken met behulp van beeldapparatuurscande
- eindige-elementenanalyse — rekentechniek om objecten in kleine delen te verdelen
- trommelvlies — dun membraan dat geluidstrillingen vangt in oor
- gehoorbeentje — een klein botje dat geluid naar binnen doorgeeftgehoorbeentjes
- kaakluistering — geluid waargenomen via kaak en botten
- beeldvorming — techniek om interne structuren visueel zichtbaar te maken
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke gevolgen heeft het eerdere ontstaan van het middenoor voor ons begrip van zoogdierevolutie?
- Hoe maakten moderne beeldvorming en rekenmethoden het mogelijk een oud idee van Edgar Allin te testen?
- Denk je dat kaakluisteren nog een belangrijke rol kan spelen bij huidige dieren? Waarom wel of niet?
Gerelateerde artikelen
Ana María Cetto pleit voor open wetenschap
Ana María Cetto werd benoemd tot voorzitter van UNESCO's Stuurgroep voor Open Science. Ze waarschuwt voor privatisering van kennis en promoot regionale platforms zoals Latindex om wetenschappelijke informatie open en toegankelijk te houden.
Fluorescentie helpt celcyclus van Toxoplasma te begrijpen
Onderzoekers volgden met een aangepast fluorescerend afbeeldingssysteem de groei van Toxoplasma gondii in realtime. Ze vonden een eiwit, PCNA1, waarmee ze de celcyclus in kaart brachten en zoeken nu naar zwakke plekken voor medicijnen.
Vogelgriep bij zwarte gieren in de Verenigde Staten
Onderzoekers van de University of Georgia vonden H5N1-vogelgriep bij zwarte gieren in zeven staten. Ze waarschuwen dat jaarlange circulatie het risico op mutaties vergroot en grote gevolgen kan hebben voor zeldzame vogels en landbouwdieren.
