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La evolución del oído en los mamíferos

Gracias a un fósil que se corresponde a un animal de transición se tiene más claro cómo surgió el sofisticado sistema de audición de los mamíferos. No hay nada como la buena música. Independientemente de su tipo o sofisticación, a todo ser humano le gusta deleitarse con una buena pieza musical. A veces si la pieza es realmente buena puede que llegue a producirnos escalofríos o incluso carne de gallina. Pero para que ese conjunto de sonidos tan elaborados llegue a producir ese deleite en nuestras cabezas antes el sonido tiene que ser transformado en impulsos nerviosos que lleguen hasta nuestro cerebro. De esto se encarga nuestro sentido del oído.

El oído de los mamíferos es muy preciso y sofisticado. A algunos mamíferos les permite oir ultrasonidos (perros, murciélagos, etc.) y a otros infrasonidos (ballenas). A veces incluso forma parte de un sistema de radar como el de los murciélagos o delfines, y que les permite localizar presas u obstáculos incluso en ausencia total de visión. El primer paso en la conversión de sonido en impulso nervioso se da en mamíferos justo detrás del tímpano, que es una membrana que vibra ante la llegada de impulsos sonoros. Detrás de esa membrana, y apoyados sobre él en una armoniosa disposición ordenada, se encuentran tres delicados huesecillos que captan esa vibración: el martillo, el yunque y el estribo. El misterio es cómo este sistema tan delicado evolucionó desde el sistema auditivo “rudimentario” que tenían nuestros antepasados los reptiles. Se cree que esos huesecillos se formaron a partir de huesos presentes en la mandíbula de los reptiles. Los paleontólogos han estado rastreando desde hace tiempo en el registro fósil en busca de piezas óseas que nos den pistas suficientes sobre cómo fue esta evolución del oído. Ahora Zhe-Xi Luo del Carnegie Museum of Natural History en Pittsburgh y sus colaboradores han encontrado un nuevo animal de transición, el yanoconodon allini, que está a medio camino entre los modernos mamíferos y los monotremas (de este grupo de animales forman parte el equidna y el ornitorrinco, que a pesar de ser mamíferos ponen huevos). Este fósil presenta una estructura de transición intermedia que se dio en el largo proceso de evolución del órgano auditivo desde el de los reptiles al de los mamíferos. Este caso aquí relatado del yanocinodonte no sólo es importante para saber cómo evolucionó el oído de los mamíferos. Es importante porque nos permite además estudiar y documentar cómo una estructura compleja es transformada por la evolución. El animal medía sólo 12,7 cm. y pesaría unos 30 gramos. Su fósil fue encontrado en las montañas Yan de la provincia Hebei en China, a unos 300 Km. de Pekín. Rocas similares en la misma ubicación datan de hace 125 millones años, así que el fósil debe de tener la misma edad. En aquella época los dinosaurios todavía dominaban la Tierra (se extinguieron hace unos 65 millones de años) y los primitivos mamíferos ocupaban nichos ecológicos secundarios.

A partir de sus molares se cree que este animal se alimentaba de insectos y gusanos, y para ello usaba una mandíbula de la que pendían tres huesos especiales muy interesantes. Este animal en particular tenía un cuerpo bastante alargado en comparación con sus cortas extremidades, y basándose en sus garras, huesos de las manos y pies, estos paleontólogos sugieren que el animal vivía sobre el suelo y que era capaz de excavar en busca de presas. El fósil, que está en muy buen estado de conservación, presenta una separación entre los huesos de la mandíbula y los huesos que terminarían formando parte en exclusiva del oído en mamíferos modernos. De hecho, los huesos que se corresponden con el estribo, el yunque y el martillo permanecen aún unidos a la mandíbula mediante otro hueso especial que no está presente en mamíferos modernos adultos. Curiosamente los embriones de mamíferos presentan durante la gestación un equivalente a este hueso de unión en forma de cartílago que desaparece antes de nacimiento. En palabras de Luo “los reptiles presentan una mandíbula llena de huesos auditivos de mamíferos y los mamíferos presentan un oído lleno de huesos mandibulares de reptiles”.

Los yanocinodontes no sólo captaban ya las altas frecuencias sonoras que cruzaban el aire y que están asociadas con el oído de los modernos mamíferos, sino que además, y a través de la mandíbula, captaban las vibraciones que se transmitían por el suelo. Estos primeros mamíferos tenían además otras curiosidades anatómicas, como el tener más vértebras medias que ningún mamífero vivo actual, unas 26 vértebras torácicas y lumbares frente a las 19 o 20 actuales, que le daban una forma más elongada. Esta característica los coloca más cerca de los monotremas, mientras que otras características les sitúan más cerca de los mamíferos placentarios y marsupiales. Y es que, claro, la evolución nunca se da en línea recta. La moderna Biología del Desarrollo nos dice que los genes homebox (que rigen los patrones generales del desarrollo corporal, y que están presentes en todo tipo de animales desde las moscas a los humanos) pueden disparar el desarrollo de estructuras vertebrales inusuales como la reaparición de costillas lumbares que desplazan la identidad de las vértebras. Eso es lo que este equipo propone que pasa en este caso, y que se debería a la manifestación de un gen de desarrollo mutante en la antigua evolución mesozoica de los mamíferos. Finalmente este descubrimiento aquí relatado, y publicado el 14 de Marzo pasado en Nature, nos lleva a un punto en donde los biólogos y paleontólogos son capaces de entender cómo los mecanismos del desarrollo han impactado sobre la evolución morfológica de los mamíferos primitivos. En todo caso no deja de ser curioso que el exquisito sentido del oído que tenemos, y que nos permite apreciar las suites de Bach, provenga de un ser que se arrastraba por el fango en busca de gusanos e insectos. Una idea que, una vez más, seguro que no es del agrado de los creacionistas.

Enlace directo:  La evolución humana y Las claves de Darwin. La teoria de la evolución

Referencias:
Nota de prensa del Carnegie Museum of Natural History.
Imágenes.

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