Новое исследование пересматривает время появления чувствительного воздушного слуха у предков млекопитающих. Палеонтологи из Университета Чикаго сканировали хорошо известный экземпляр Thrinaxodon ливоринус возрастом 250 миллионов лет в Музее палеонтологии Калифорнийского университета в Беркли и создали детальную трёхмерную модель черепа и челюсти.
На модели учёные провели расчёты методом конечных элементов в программе Strand7. Для расчётов использовали материальные свойства современных животных — толщину, плотность и упругость костей — и симулировали разные уровни звукового давления и частоты. Метод конечных элементов разбивает систему на мелкие части и показывает, как каждая часть реагирует на внешние силы.
Полученные результаты указывают, что мембрана в изгибе челюсти могла генерировать подходящие колебания, чтобы приводить в движение слуховые косточки и стимулировать слуховые нервы. Модели показывают, что такой механизм был эффективнее простой передачи звука по костям или «челюстного» слуха, хотя элементы последнего, вероятно, ещё использовались. По оценкам авторов, способность к воздушному слуху появилась почти на 50 миллионов лет раньше, чем считали ранее.
Thrinaxodon и другие ранние цинодонты демонстрируют промежуточные признаки между рептилиями и млекопитающими — специализированные зубы, изменения нёба и диафрагмы, а возможно, мех и тёплокровность. Идею о мембране в челюсти предложил Эдгар Аллин пятьдесят лет назад; теперь она стала проверяемой благодаря современным методам визуализации и вычислений. Статья опубликована в PNAS, исследование поддержали Университет Чикаго, Национальные институты здравоохранения и Национальный научный фонд.
Сложные слова
- пересматривать — снова оценивать или изменять прежние выводыпересматривает
- мембрана — тонкая плёнка или ткань, отделяющая поверхности
- метод конечных элементов — компьютерный способ расчёта поведения сложных объектовметодом конечных элементов
- челюстной слух — передача звуков через кости или челюсть«челюстного» слуха
- стимулировать — вызывать реакцию или усиливать работу органа
- цинодонт — группа ископаемых животных, близкая к млекопитающимцинодонты
- диафрагма — мышечная перегородка, помогающая дыханию у животныхдиафрагмы
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Как раннее появление воздушного слуха могло изменить представление об эволюции млекопитающих?
- Какие из перечисленных в статье признаков цинодонтов вы считаете самыми убедительными для связи с млекопитающими? Почему?
- Какие преимущества даёт использование современных методов визуализации и вычислений в палеонтологических исследованиях?
Похожие статьи
Новый световой метод для измерения активности клеток мозга
Учёные создали инструмент на основе биолюминесценции, который измеряет активность внутри живых клеток мозга без внешнего освещения. Метод работает в экспериментах на мышах и рыбках и позволяет записывать сигнал много часов подряд.
