Urechile noastre ar fi fost, la un moment dat, branhii

Urechile mamiferelor sunt cu adevărat bizare. La oameni nu sunt tocmai atrăgătoare, sunt alcătuite din cartilaj, dar cumva includ trei oase, și devin mai mari odată cu înaintarea în vârstă. Iar acum putem adăuga un nou fapt ciudat pe listă: urechile noastre au început ca branhii.

Mai exact, urechea externă. Aceasta este concluzia unui nou studiu realizat de USC Stem Cell (SUA), care a investigat originea evolutivă a urechii externe la mamifere.

• Telescopul Webb a descoperit o galaxie spirală masivă de la începuturile Universului
• O întâlnire străveche a Soarelui cu alte două stele a schimbat pentru totdeauna Sistemul Solar

„Când am început proiectul, originea evolutivă a urechii externe era complet necunoscută”, a declarat Gage Crump, autor principal al studiului și profesor de biologie celulară și regenerativă la Keck School of Medicine, din cadrul USC.

Istoria urechilor la mamifere

„Studiam dezvoltarea și regenerarea oaselor maxilare la pești, iar o sursă de inspirație a fost eseul celebru al lui Stephen Jay Gould „An earful of jaw”, care explică modul în care oasele maxilarului peștilor s-au transformat în oasele urechii medii la mamifere. Acest lucru ne-a făcut să ne întrebăm dacă și cartilajul urechii externe ar fi evoluat dintr-o structură ancestrală a peștilor”, continuă cercetătorul.

Dacă tragi de ureche, ea revine înapoi datorită cartilajului elastic care o alcătuiește. Acest tip de cartilaj este destul de rar în corp, iar descoperirea că și branhiile sunt formate din cartilaj elastic a fost un indiciu esențial pentru echipă, notează IFL Science.

Înregistrările fosile nu includ branhii, iar acest lucru este de înțeles: ele nu se mineralizează, un pas crucial în procesul de fosilizare, iar același lucru este valabil și pentru urechi. Pentru a depăși această problemă, echipa a adoptat o abordare inovatoare, condusă de Mathi Thiruppathy, doctorand în laboratorul Crump, axată pe analizarea așa-numiților „amplificatori” genetici, adică secvențe de ADN care controlează expresia genelor în mod specific pentru anumite țesuturi.

Încorporând în genomul peștilor-zebră amplificatorii care formează urechea externă umană, cercetătorii au descoperit că aceștia erau activi în branhiile peștilor. Experimentul a fost apoi inversat: introducând amplificatori din branhiile peștilor-zebră în șoareci transgenici, echipa a observat activitate în urechile externe ale șoarecilor. Această descoperire a legat două structuri aparent complet diferite.

Cum au ajuns urechile noastre să arate ca acum?

Echipa a extins cercetarea la mormoloci și șopârla anolisul verde, constatând că aceiași amplificatori erau activi în branhiile și în canalul auditiv al acestor animale. Pe măsură ce au urmărit evoluția acestui cartilaj, cercetătorii au observat o complexitate tot mai mare, culminând cu apariția urechii externe la mamifere.

Momentul exact al începutului acestei evoluții rămâne incert, dar s-a descoperit anterior că crabii potcoavă au țesuturi asemănătoare cartilajului. Echipa a izolat un amplificator genetic din acești crabi și l-a introdus în pești-zebră, observând o activitate surprinzătoare în branhiile lor. Acest lucru sugerează că originea cartilajului elastic poate fi urmărită înapoi cu aproape 450 de milioane de ani, mult mai devreme decât se credea.

„Acest studiu adaugă un nou capitol evoluției urechii mamiferelor. Dacă urechile medii au evoluat din oasele maxilarului peștilor, urechile noastre externe au evoluat din branhiile cartilaginoase. Studiind modul în care aceleași elemente genetice controlează dezvoltarea branhiilor și a urechii externe, cercetătorii deschid o cale nouă pentru înțelegerea modului în care structurile evoluează pentru a îndeplini funcții complet noi și neașteptate”, a declarat Crump.

Studiul a fost publicat în revista Nature.

Vă recomandăm să citiți și:

Un studiu a identificat cauza genetică pentru sindromul unghiilor galbene

Cum afectează alcoolul capacitatea creierului de a învăța și a se adapta?

Test de cultură generală. De ce ne curge nasul iarna?

Copiii mijlocii ajung să fie mai cinstiți și mai cooperanți decât cei singuri la părinți