Нейтронная томография показала, что Pristerodon адаптировался к восприятию воздушного звука 260 миллионов лет назад

Исследование с помощью нейтронной томографии показало, что некоторые предшественники млекопитающих уже могли слышать воздушный звук. У этих животных, терапсид, обнаружены признаки наличия барабанной перепонки в нижней челюсти, согласующего среднего уха и небольшой улитки.

Способность слышать воздушный звук с помощью специализированного барабанной перепонки и усилительного среднего уха с тремя косточками (молоточек, наковальня, стремечко) является ключевой адаптацией наземных животных. Ранние четвероногие, произошедшие от водных предков, изначально были лишены этого и, вероятно, как современные змеи, улавливали лишь сейсмические колебания через челюсть. До недавнего времени оставалось неясным, обладали ли терапсиды — предшественники млекопитающих — необходимыми структурами для слуха. Особую сложность создавал тот факт, что кости среднего уха млекопитающих гомологичны суставным костям челюсти рептилий, а у терапсид массивное челюстное сочленение должно было выполнять двойную функцию: выдерживать нагрузку при питании и проводить слабые звуковые импульсы.

Для решения этого вопроса Михаэль Лаасс из Дуйсбург-Эссенского университета исследовал череп терапсида Pristerodon возрастом около 260 млн лет из бассейна Кару в Южной Африке с помощью нейтронной томографии на источнике нейтронов SINQ в Институте Пауля Шеррера (Швейцария). Метод обеспечил хорошее проникновение в образец и контраст между окаменелостью и породой.

Исследование выявило самое раннее свидетельство наличия улитки у дальнего родственника млекопитающих. Воссозданная 3D-модель уха показала, что его средний отдел мог усиливать звук и проводить слабые колебания от нижней челюсти к внутреннему уху при расслабленной челюстной мускулатуре. Более прямая, чем у других терапсид, осанка Pristerodon предполагала, что его челюсть обычно не контактировала с землей, делая невозможным сейсмический слух. Это, вероятно, и стало причиной эволюции уха, чувствительного к воздушному звуку, — для обнаружения хищников или коммуникации с сородичами.