Nghiên cứu mới: màng hàm cổ có thể là màng nhĩ sớm ^{CEFR B2}

Các nhà nghiên cứu tại University of Chicago đã dùng kỹ thuật chụp CT độ phân giải cao để quét một mẫu Thrinaxodon đang lưu giữ trong Museum of Paleontology at the University of California, Berkeley. Các bản quét tạo thành một mô hình 3D cho kích thước chính xác của xương sọ và hàm. Sau đó họ dùng phần mềm Strand7 để chạy phân tích phần tử hữu hạn (finite-element analysis) trên mô hình này.

Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn chia hệ thống thành nhiều phần nhỏ, rồi dự đoán phản ứng của từng phần khi chịu lực. Nhóm gán cho mô hình các tính chất vật liệu lấy từ động vật sống — độ dày, mật độ và độ đàn hồi của xương — rồi mô phỏng các áp lực và tần số âm khác nhau để đo cách cấu trúc rung.

Kết quả cho thấy một màng nằm trong khúc hàm của Thrinaxodon có thể tạo ra các rung động đủ để làm chuyển động các xương tai và kích thích dây thần kinh thính giác. Mô hình này chỉ ra rằng nghe dựa vào một màng giống màng nhĩ hiệu quả hơn so với chỉ dẫn truyền qua xương hoặc kiểu "nghe bằng hàm", mặc dù cơ chế nghe bằng hàm có thể vẫn đóng vai trò phụ. Thrinaxodon và các cynodont sớm có nhiều đặc điểm trung gian giữa bò sát và động vật có vú, và nghiên cứu này đẩy lùi mốc thời gian xuất hiện cơ chế nghe hiện đại gần 50 triệu năm so với suy nghĩ trước đây.

Nghiên cứu nhắc lại ý tưởng màng hàm do Edgar Allin đề xuất cách đây 50 năm, vốn không thể kiểm tra trước khi có chụp ảnh và tính toán hiện đại. Công trình được công bố trên PNAS và nhận hỗ trợ từ UChicago, the National Institutes of Health và the National Science Foundation.