Questione d’orecchio

I resti di piccoli mammiferi del Cretaceo cinese gettano luce sulla separazione delle ossa dell’orecchio dall’articolazione della mandibola. Si tratta di uno spaccato dell’evoluzione dei sistemi uditivo e masticatorio dei mammiferi attuali


La complessa struttura dell’orecchio dei mammiferi è una delle particolarità del nostro scheletro e uno dei motivi principali per cui il nostro udito è generalmente più acuto rispetto alle altre classi di vertebrati. La scoperta di una nuova specie di piccolo mammifero, risalente al Cretaceo antico (tra i 133 e i 120 milioni di anni fa) del nord-est della Cina, provincia di Liaoning, permette di vedere uno stadio intermedio della sua evoluzione mentre si separava dalle ossa della mascella. La divisione di questi gruppi di ossa, quelle legate all’udito e l’articolazione della mandibola, è una caratteristica dei mammiferi, mentre negli altri vertebrati sono fuse in un unico blocco (sulla divisione delle ossa di mandibola e orecchio nei mammiferi Pikaia ha parlato qui, qui, qui e qui). La scoperta è stata recentemente pubblicato su Science.

Negli attuali mammiferi l’orecchio medio è una struttura interna che divide l’orecchio esterno dalla membrana del timpano. Al suo interno si trovano tre piccole ossa, facenti parte della cosiddetta catena degli ossicini: martello, incudine e staffa. Si tratta di una struttura interna molto importante per l’udito dei mammiferi, ma date le piccole dimensioni e l’inerente fragilità di queste ossa la loro conservazione risulta molto difficile.

Per questo la scoperta della nuova specie, chiamata Origolestes lii, risulta tanto importante. Si tratta di un piccolo mammifero simmetrodonte (ordine probabilmente antenato dei mammiferi attuali, con l’esclusione dei monotremi) appartenente alla sottoclasse dei Teri circa delle dimensioni di un attuale topolino. Ne sono stati trovati sei esemplari completi, conservati in tre dimensioni, morti mentre erano accucciati insieme.

In questa nuova specie si può constatare la divisione tra l’apparato masticatorio e uditivo, in quello che può essere definito come l’inizio dello stadio definitivo per l’orecchio dei mammiferi. Le parti del cranio deputate all’udito e alla masticazione, saldamente separate nei mammiferi attuali, erano invece un unico complesso nei cinodonti (antichi antenati dei mammiferi, comparsi nel Permiano superiore, circa 260 milioni di anni fa). In questi animali l’articolazione della mandibola aveva una doppia funzione, la masticazione e la trasmissione dei suoni. Queste due funzioni hanno poi iniziato a dividersi nei primi mammiferi, originatesi nel Triassico circa 225 milioni di anni fa proprio dai cinodonti, proseguendo separatamente la loro evoluzione fino ad essere del tutto separate nei mammiferi moderni. In Origolestes lii, vissuto tra i 133 e i 120 milioni di anni fa, è possibile vedere uno stadio intermedio di questa divisione, che fornisce notevoli vantaggi sia nell’udito che nella masticazione. In particolare, la cartilagine di Meckel, importantissima per lo sviluppo della mandibola, è completamente separata dalle ossa deputate all’udito, che non hanno più alcun contatto con essa. Questo sembra provare come, una volta separatisi, l’apparato uditivo e quello masticatorio abbiano proseguito la loro evoluzione in maniera indipendente.

La scoperta proviene da quello che è noto come Biota di Jehol, ecosistema del nord-est della Cina durante il periodo del Cretaceo antico, tra i 130 e i 120 milioni di anni fa. Svariati siti associati a questo antico ecosistema sono caratterizzati, come nel caso di Origolestes lii, da una straordinaria conservazione dei reperti.

Il piccolo Origolestes lii permette di osservare uno spaccato dell’evoluzione dei mammiferi mentre evolvevano alcune delle caratteristiche che li differenziano dalle altre classi di vertebrati.


Riferimenti:
Fangyuan Mao, Yaoming Hu, Chuankui Li, Yuanqing Wang, Morgan Hill Chase, Andrew K. Smith, Jin Meng. Integrated hearing and chewing modules decoupled in a Cretaceous stem therian mammal. Science  17 Jan 2020:Vol. 367, Issue 6475, pp. 305-308 DOI: 10.1126/science.aay9220

Image credit: Chuang Zhao