用最古老的耳朵来倾听

近日,一项关于爬行动物的古化石新研究发现,最古老的耳朵比原先所知的年代还要早6000万年,同时科学家们提出了一种新假设来解释为何听觉是最先进化的部分｡

能够听空气传播的声音的耳朵,在陆地脊椎动物中独立进化了至少6次,这些动物包括哺乳动物､类蜥蜴爬行动物､蛙类､乌龟类､鳄类和鸟类｡虽然这些耳朵可能在细节上有差别,但它们具有某些共同的特征:一层像鼓膜一样的薄膜来收集声波和一些能把声音传送至内耳的小骨头,比如镫骨｡根据化石的历史记录,像这类最早的耳朵能追溯到2亿年前左右｡

为了追寻陆地脊椎动物听觉演变的根源,德国柏林洪堡大学的古生物学家约翰内斯·缪勒和林达研究了许多早期爬行类动物的标本,它们发掘于20世纪30年代的俄罗斯中部的梅贞河流域｡这些可以追溯至2.6亿年前的化石在此之前得到的研究十分有限｡

研究人员成功辨认出明显有紧密联系的种类｡在它们身上,研究人员发现,巨大的､类鼓膜的组织覆盖了脸颊的大部分面积｡在保存得更完好的标本上,研究人员发现了类似于现代耳朵的内耳骨,包括镫骨｡除此以外,缪勒和林达发现,鼓膜和镫骨与内耳连接的相对尺寸与现代的陆地脊椎动物极为相像｡这点关键性研究证明了古老的耳朵具有听到空气中传递声音所必需的特点｡这些最新发现刊登在网络学术杂志《公共科学图书馆·综合》上｡

瑞典乌普萨拉大学的进化生物学家马丁·布兰泽说,论文的作者有足够的证据证实他们发现了最早的耳朵｡“他们鉴定的耳内组织就像能够探测到空气中声波的耳朵｡”

这项把具有听觉功能的耳朵之出现年代大大提前的研究,挑战了关于为什么耳朵最先进化的一项重要假设｡多年前,英国剑桥大学的古生物学家詹尼弗·克拉克提出,听觉进化后能帮助脊椎动物抓住嗡嗡作响的昆虫,同时,这些昆虫也在经历着进化“爆炸”｡但是2.6亿年前,这些昆虫并不是太普遍｡所以新的数据显示,听觉在这些脊椎动物身上得到发展是为了帮助这些动物居住在光线昏暗的山洞或者壁穴中｡这点恰与许多现代动物拥有敏锐的听觉不谋而合,比如:猫头鹰､猫和壁虎的听觉灵敏是为了适应黑暗中的生活｡

不过,尽管克拉克承认论文作者的假设言之有理,可是她补充说,“但我不知道你怎样验证这项假设?”