L'orecchio medio umano, che contiene tre minuscole ossa vibranti, svolge un ruolo chiave nella trasmissione delle vibrazioni sonore all'orecchio interno, dove vengono convertite in impulsi nervosi che ci permettono di ascoltare.
Prove embrionali e fossili dimostrano che l'orecchio medio umano si è sviluppato dallo spiracolo del pesce. Tuttavia, l'origine dello spiracolo dei vertebrati è rimasta a lungo un mistero irrisolto dell'evoluzione dei vertebrati.
I fossili scoperti hanno fornito la prima prova anatomica e fossile che gli spiracoli dei vertebrati hanno origine dalle branchie dei pesci.
Alcuni ricercatori in precedenza credevano che i primi vertebrati dovessero avere una branchia spiracolare completa, cercandola tra gli archi mandibolari e ioide dei primi vertebrati. Tuttavia, nonostante le ricerche approfondite durate oltre un secolo, non è stato trovato nulla nei fossili di vertebrati.
Ora, tuttavia, gli scienziati dell'Istituto di paleontologia e paleoantropologia dei vertebrati (IVPP) dell'Accademia cinese delle scienze hanno trovato indizi su questo mistero nei fossili di galeaspidi corazzati in Cina.
Negli ultimi 20 anni, i ricercatori dell'istituto hanno scoperto successivamente il fossile di meningi Shuyu 3-D di 438 milioni di anni fa e il primo fossile di galeaspidae di 419 milioni di anni, dove si trovano i filamenti branchiali nella prima camera branchiale completamente conservato. I fossili sono stati trovati rispettivamente a Changxing, nella provincia dello Zhejiang, ea Quijing, nella provincia dello Yunnan.
Shuyu è un genere estinto di primi vertebrati senza mascelle dal primo o medio Siluriano (dal tardo Telihian al primo Wenlokian, 430–426,2 Ma). Questo è il galeaspid eugaleaspidiforme più famoso che visse nel territorio dell'attuale provincia nord-occidentale dello Zhejiang, nel sud-est della Cina. Sono noti più di 20 copricapo e almeno 20 di questi includono neurocrania (scatole craniche) conservata tridimensionalmente.
Questi fossili hanno fornito la prima prova anatomica e fossile che gli spiracoli dei vertebrati provengono dalle branchie dei pesci, affermano i ricercatori.
Successivamente, sono stati ricostruiti sette endocast virtuali del cranio di Shuyu. Quasi ogni dettaglio dell'anatomia cranica di Shuyu è stato trovato nel suo cranio delle dimensioni di un'unghia, comprese cinque regioni del cervello, organi sensoriali e passaggi dei nervi cranici e dei vasi sanguigni nel cranio.
Molte importanti strutture umane risalgono ai nostri antenati pesci, come i nostri denti, mascelle, orecchie medie, ecc. Il compito principale dei paleontologi è trovare importanti anelli mancanti nella catena evolutiva dai pesci all'uomo. Shuyu è considerato un anello mancante chiave, importante quanto Archaeopteryx, Ichthyostega e Tiktaalik, ha affermato Zhu Min, accademico dell'Accademia cinese delle scienze.
Lo spiracolo è una piccola apertura dietro ogni occhio che si apre nella bocca di alcuni pesci. Negli squali e in tutte le razze, gli spiracoli sono responsabili dell'aspirazione dell'acqua nello spazio buccale prima di espellerla attraverso le branchie. Lo spiracolo si trova spesso più vicino alla parte superiore dell'animale, consentendo la respirazione anche quando l'animale è per lo più sepolto sotto i sedimenti.
In Polypterus, il pesce osseo vivente più primitivo, gli spiracoli sono usati per respirare l'aria. Tuttavia, gli spiracoli di pesce sono stati infine sostituiti nella maggior parte delle specie non ittiche poiché si sono evoluti per respirare attraverso il naso e la bocca.
Nei primi tetrapodi, gli spiracoli sembrano essersi prima sviluppati in una tacca uditiva. Come lo spiracolo, era usato per respirare e non poteva percepire il suono. Gli spiracoli si sono successivamente evoluti nell'orecchio dei moderni tetrapodi, diventando infine il canale uditivo utilizzato per trasmettere il suono al cervello attraverso le minuscole ossa dell'orecchio interno. Questa funzione è stata preservata durante l'evoluzione umana.
La nostra scoperta collega l'intera storia della fessura spiracolare, mettendo insieme le recenti scoperte dalle branchie dei vertebrati fossili senza mascelle, attraverso gli spiracoli dei primi vertebrati con mascelle, alle orecchie medie dei primi tetrapodi, per raccontare questa straordinaria storia evolutiva.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Frontiers in Ecology and Evolution.
2022-06-25 19:26:23
Autore: Vitalii Babkin