رمزگشایی از تکامل‌یافتن شنوایی توسط دانشمندان

به گزارش ایسنا، سمندرها و ماهی‌های ریه‌دار می‌توانند علی‌رغم نداشتن گوش بیرونی یا پرده صماخ گوش میانی بشنوند؛ این مهره‌داران خاکی احتمالا 300 میلیون سال پیش قادر به شنیدن شدند.

گوش‌های سمندر و ماهی‌ ریه‌دار مدل‌های خوبی برای بررسی مراحل مختلف رشد گوش در مهره‌داران خاکی اولیه هستند و یافته‌های محققان نشان می‌دهد، این موجودات می‌توانند علی‌رغم نداشتن گوش میانی یا پرده صماخ گوش میانی بشنوند.

بررسی‌ها نشان می‌دهد، این مهره‌داران پیش از رشددادن پرده صماخ گوش میانی‌شان قادر به شنیدن بوده‌اند و این یافته‌ها دانش بیشتری درباره رشد شنوایی در 250 تا 350 میلیون سال پیش ارائه می‌دهد.

ویژگی‌های فیزیکی هوا و بافت گوش بسیار متفاوت هستند و چنین موضوعی نشان می‌دهد از لحاظ نظری، 99.9 درصد انرژی صوت هنگام رسیدن امواج صوتی به گوش حیوانات از طریق هوا منعکس می‌شود.

در انسان‌ها و بسیاری از مهره‌داران خاکی دیگر، هوا بین سه بخش از گوش تقسیم می‌شود که این سه بخش عبارت‌اند از گوش بیرونی، گوش میانی و گوش درونی. گوش بیرونی امواج صوتی را دریافت کرده و آن‌ها را به سوی کانال شنوایی هدایت می‌کند. در گوش میانی، نوسانات فشار هوا از طریق غشای پرده صماخ و یک یا سه استخوان کوچک (استخوانچه) به جریانات سیال در گوش میانی منتقل می‌شوند. در گوش میانی امواج صوتی به سیگنال‌های عصبی تبدیل می‌شوند.

پرده صماخ انتقال انرژی صوت از محیط به سلول‌های حسی را در گوش میانی تا هزار برابر ارتقا می‌دهد و بنابراین برای شنوایی مهره‌داران خاکی این بخش حائزاهمیت است.

داده‌های دیرین‌شناسی موجود نشان می‌دهند، پرده صماخ به احتمال زیاد در دوره تریاسیک یعنی حدود 100 میلیون سال پیش و پس از گذر مهره‌داران از زیستگاه آبی به خاکی در «اوایل کربونیفر» تکامل یافته است. بنابراین، مهره‌داران برای نخستین 100 میلیون سال زندگی‌شان بر روی خشکی ناشنوا بوده‌اند.

با این حال، محققان دانشگاه آورهوس و دانشگاه دانمارک جنوبی، شنوایی سمندرها و ماهی‌ ریه‌دار را مقایسه کرده‌اند، زیرا ساختار گوش این موجودات با انواع مختلف مهره‌داران خاکی قابل‌مقایسه است.

محققان با اندازه‌گیری سیگنال‌های عصب شنیداری و سیگنال‌های عصبی در ساقه مغز به عنوان کارکرد تحریک صوت در فرکانس‌ها و سطوح مختلف، شنوایی سمندرها و ماهی‌ ریه‌دار را ارزیابی کردند.

آن‌ها با کمال تعجب دریافتند نه تنها سمندرهای بالغ خاکی بلکه سمندرهای جوان کاملا آبی و حتی ماهی‌ ریه‌دار می‌توانند صوت هوابرد را علی‌رغم نداشتن پرده گوش میانی شکار کنند. با بررسی حس ارتعاش حیوانات، محققان توانستند نشان دهند هر دوی سمندرها و شش‌ماهی‌ها صوت را با حس‌کردن ارتعاشات تولیدشده توسط امواج صوتی شناسایی می‌کنند.

نتایج این تحقیق نشان می‌دهد حتی مهره‌داران فاقد گوش‌های بیرونی و میانی قادر به شناسایی صوت هوابرد هستند. این بدین معناست سازگاری با شنوایی هوایی پس از گذر از سبک زندگی آبی به خشکی در طول اوایل کربونیفری فرآیندی تدریجی بوده و این که مهره‌داران خاکی اولیه بدون داشتن پرده صماخ گوش میانی، اصوات هوازی را در طول 100 میلیون سال نخست بر روی خشکی شنیده‌اند.

این یافته‌ها علاوه بر ارائه اطلاعات بیشتر درباره شنوایی، الهام‌بخش دانشمندان در ارائه درمان‌های بالینی برای از دست دادن شنوایی خواهند بود.

جزئیات این تحقیقات به طور جداگانه در Proceedings of the Royal Society B و The Journal of Experimental Biology منتشر شد.

No tags for this post.