Tüdejük révén hallhattak az első négylábúak

Középfül és dobhártya hiányában első szárazföldi elődeink levegővel teli tüdőjük rezgéseire támaszkodhattak a hangok észlelése során, véli egy dán kutatócsoport.

Tüdejük révén hallhattak az első négylábúak

Amikor az első négylábúak 375 millió évvel ezelőtt kiléptek a szárazföldre, számos olyan kihívással kellett megküzdeniük, amely a vízi életmód során egyáltalán nem merült fel. Alkalmazkodniuk kellett a gravitációhoz és a száraz környezethez, valamint módosított érzékszerveket kellett kifejleszteniük környezetük megfelelő észleléséhez. Annak ellenére, hogy a mai rendszerű hallószerv létrejöttéhez további 100 millió évet kellett várni, egy kutatócsoport úgy gondolja, hogy ezek az első lények nem voltak hallásképtelenek. Középfülük még nem volt, tüdejüket azonban használhatták hallásuk javítására.

A halak könnyen hallanak a víz alatt, mivel a folyadékban terjedő hang akadálytalanul eljut belső fülükhöz. A levegővel azonban más a helyzet: a levegő és a biológiai szövetek közti nagy sűrűségkülönbség miatt a hanghullámok túlnyomó része visszaverődik a fejről, és nem jut be annak belsejébe. A szárazföldi életmódhoz alkalmazkodott élőlények ezt a problémát úgy hidalják át, hogy fülük egy csatornát képez, amely a dobhártyához vezeti a hangot, és ennek rezgéseit értelmezi aztán hangként a belső fül közvetítésével az agy.

Az első szárazföldi állatok azonban még nem rendelkeztek ezen adaptációkkal. Egy dán kutatócsoport vizsgálnikezdte a legkorábbi négylábúak legközelebbi ma is élő rokona, az afrikai gőtehal (Protopterus annectens) hallóképességét. A tüdőshalak csoportjába tartozó állat, ahogy a neve is mutatja, egy pár levegő belégzésére alkalmas tüdővel rendelkezik, középfüle azonban nincs.

A kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy a hal képes-e a nyomáshullámok észlelésére a víz alatt. Egy hosszú fémcsövet töltöttek fel vízzel, ezt félig az akváriumba dugták, majd levegőben levő végéhez egy hangszórót helyeztek. Különböző frekvenciájú hangokat játszottak le a halnak, és közben figyelték az állat agytörzsi neuronjainak és hallóidegének aktivitását. A szakértők meglepetésére a 200 Herz fölötti hangokat képes volt észlelni a hal.

A kutatók szerint elképzelhető, hogy ezt az állat tüdeje teszi lehetővé, mivel az abban található levegő megrezeg a nyomáshullámok hatására. Az elképzelés megerősítéséhez először is azt kellett igazolniuk, hogy a tüdő olyan frekvencián rezeg, amely észlelhető a hal hallórendszere számára. Röntgenvizsgálatokkal kiderítették, hogy a levegővel teli szerv nagyjából 300 Herzen rezeg, vagyis a belső fül képes lehet érzékelni ennek hangjait. A kutatók ezt követően levegőben is tesztelték a halak hallását, és bizonyították, hogy az állatok a szárazföldön sem lennének teljesen süketek.

Ugyanez a kutatócsoport azt is megvizsgálta, hogy az első szárazföldi állatokhoz hallószervük szerkezetében igen hasonlító szalamandrák hogyan hallanak. Ezen állatoknak nincs dobhártyájuk, de belső fülükben már megtalálhatók a hallócsontok. A szakértők ezeken az állatokon is elvégezték a gőtehalakon végrehajtott teszteket, és úgy találták, hogy a négylábúak 120 Herz fölötti frekvenciákat hallanak meg a víz alatt. A szalamandrák tüdeje szintén olyan frekvenciákon rezeg, amelyeket képesek fülükkel érzékelni, így valószínűsíthetően légzőszervük is besegít a hallásban.

Mindezen eredmények azt sugallják, hogy a legkorábbi négylábúak tüdejüknek köszönhetően képesek voltak hallani a levegőben terjedő hangokat. A tüdő ebben az időszakban még viszonylag friss evolúciós fejlemény volt, hiszen 350−400 millió évvel ezelőtt jelent meg a halakban a vizek alacsony oxigénszintjére adott válaszként.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward