Человеческое ухо развилось из рыбьих жабр

Среднее ухо человека — часть слуховой системы млекопитающих, в свое время развившаяся из костей нижней челюсти и обеспечивающая преобразование колебаний воздуха в колебания жидкости, наполняющей внутреннее ухо. В среднем ухе человека находятся три крошечные вибрирующие косточки, которые и помогают передаче этих колебаний.

Эмбриональные и ископаемые данные показывают, что наше среднее ухо развилось из дыхальца — рудиментарного жаберного отверстия, сохранившегося у некоторых современных рыб. Полагая, что ранние позвоночные должны были иметь полные дыхательные жабры (то есть дыхальца), искали их между нижней челюстью и подъязычной дугой, но не находили.

Ученые из университетов Китайской академии наук (Китай), Уппсальского (Швеция) и Бристольского (Великобритания) нашли ключ к разгадке этой тайны в ископаемых панцирных галеаспидах (вымершем таксоне бесчелюстных морских и пресноводных рыб), обнаруженных в Китае. Свои выводы они представили в журнале Frontiers in Ecology and Evolution.

Окаменелость галеаспида возрастом 419 миллионов лет с полностью сохранившимися с жаберными нитями в первой жаберной камере / ©phys.org

Исследование провели на двух окаменелостях возрастом 438 и 419 миллионов лет из провинций Чжэцзян и Юньнань. Останки принадлежат вымершему роду бесчелюстных позвоночных — Shuyu, которых считают ключевым недостающим звеном, таким же важным, как археоптерикс, ихтиостега и тиктаалик.

Хотя череп Shuyu размером с ноготь, благодаря хорошей сохранности ученые смогли увидеть в нем мельчайшие детали, включая пять отделов мозга, жаберные нити, проходы черепных нервов и кровеносных сосудов. За каждым глазом галеаспида также обнаружили дыхальце, позволявшее ему дышать.

По мере эволюции многие виды, которые вышли на сушу, избавились от дыхальца, чтобы дышать через рот и нос. У ранних четвероногих дыхальца, вероятно, сначала развились в слуховую выемку, а позже превратились в ухо, став слуховым каналом, который помогает передаче звуков в мозг.