El oído medio humano evolucionó de las branquias de los peces, según un estudio

Científicos chinos analizaron la evidencia embrionaria y fósil. Cómo lo descubrieron y cuál es el alcance de esta investigación

El primer fósil de galeáspido de 419 millones de años completamente conservado con filamentos branquiales en la primera cámara branquial. Crédito de la imagen: IVPP
(IVPP)
El primer fósil de galeáspido de 419 millones de años completamente conservado con filamentos branquiales en la primera cámara branquial. Crédito de la imagen: IVPP (IVPP)

El oído medio humano, que alberga tres pequeños huesos que vibran, es clave para transportar las vibraciones del sonido al oído interno, donde se convierten en impulsos nerviosos que nos permiten escuchar. Por eso un mal funcionamiento del oído interno, llega a ser la causa más frecuente de consulta por mareos y vértigo.

Pero aquí hay historia detrás. La evidencia embrionaria y fósil prueba que el oído medio humano evolucionó del espiráculo de los peces. El origen del espiráculo de los vertebrados ha sido durante mucho tiempo un misterio sin resolver en la evolución de los vertebrados.

Algunos investigadores del siglo XX, creyendo que los primeros vertebrados debían poseer una branquia espiracular completa, buscaron una entre los arcos mandibular e hioides de los primeros vertebrados. Sin embargo, a pesar de una extensa investigación que abarcó más de un siglo, no se encontró ninguno en ningún fósil de vertebrado.

La transición de la bolsa espiracular de los peces a la cavidad del oído medio de los tetrápodos
Crédito: Frontiers
La transición de la bolsa espiracular de los peces a la cavidad del oído medio de los tetrápodos Crédito: Frontiers

Científicos del Instituto de Paleontología y Paleoantropología de Vertebrados (IVPP) de la Academia de Ciencias de China y sus colaboradores han encontrado pistas sobre este misterio en fósiles de galeáspidos acorazados en China. Sus hallazgos fueron publicados en Frontiers in Ecology and Evolution

El profesor Gai Zhikun del IVPP, explicó que los investigadores del instituto encontraron en los últimos 20 años un fósil de caja craneal 3D de Shuyu de 438 millones de años y el primer fósil de galeáspido de 419 millones de años completamente conservado con filamentos branquiales en la primera cámara branquial. Los fósiles se encontraron en Changxing, provincia de Zhejiang y Qujing, provincia de Yunnan, respectivamente.

“Estos fósiles proporcionaron la primera evidencia anatómica y fósil de un espiráculo vertebrado que se originó en las branquias de los peces“, dijo Gai. Posteriormente se reconstruyó un total de siete endocasts virtuales de la caja craneal de Shuyu. Casi todos los detalles de la anatomía craneal de Shuyu se revelaron en su cráneo del tamaño de una uña.

El espiráculo evolucionó hasta convertirse en el oído de los tetrápodos modernos y finalmente se convirtió en el canal auditivo utilizado para transmitir el sonido al cerebro a través de los diminutos huesos del oído interno. Esta función se ha mantenido a lo largo de la evolución hasta los humanos
(Getty Images)
El espiráculo evolucionó hasta convertirse en el oído de los tetrápodos modernos y finalmente se convirtió en el canal auditivo utilizado para transmitir el sonido al cerebro a través de los diminutos huesos del oído interno. Esta función se ha mantenido a lo largo de la evolución hasta los humanos (Getty Images)

Muchas estructuras importantes de los seres humanos se remontan a nuestros antepasados peces, como los dientes, las mandíbulas, el oído medio, etc. La tarea principal de los paleontólogos es encontrar los eslabones perdidos importantes en la cadena evolutiva de los peces a los humanos. Shuyu ha sido considerado como un eslabón perdido clave tan importante como Archaeopteryx, Ichthyostega y Tiktaalik”, dijo Zhu Min, académico de la Academia de Ciencias de China.

El espiráculo es un pequeño agujero detrás de cada ojo que se abre a la boca en algunos peces. En los tiburones y todas las rayas, el espiráculo es responsable de la entrada de agua en el espacio bucal antes de ser expulsado por las branquias.

En el Polypterus, el pez óseo vivo más primitivo, los espiráculos se utilizan para respirar aire. Sin embargo, los espiráculos de los peces finalmente fueron reemplazados en la mayoría de las especies que no son peces a medida que evolucionaron para respirar por la nariz y la boca.

 La reconstrucción virtual en 3D de Shuyu
(IVPP)
La reconstrucción virtual en 3D de Shuyu (IVPP)

En los primeros tetrápodos, el espiráculo parece haberse desarrollado primero en la muesca ótica. Al igual que el espiráculo, se usaba en la respiración y era incapaz de sentir el sonido. Más tarde, el espiráculo evolucionó hasta convertirse en el oído de los tetrápodos modernos y finalmente se convirtió en el canal auditivo utilizado para transmitir el sonido al cerebro a través de los diminutos huesos del oído interno. Esta función se ha mantenido a lo largo de la evolución hasta los humanos.

“Nuestro hallazgo une toda la historia de la hendidura espiracular, reuniendo descubrimientos recientes desde las bolsas branquiales de vertebrados fósiles sin mandíbula, pasando por los espiráculos de los primeros vertebrados con mandíbula, hasta el oído medio de los primeros tetrápodos, lo que cuenta esta extraordinaria historia evolutiva, “, dijo el Profesor Per E. Ahlberg de la Universidad de Uppsala

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