Популярный мультипликационный фильм «Ледниковый период» знакомит не только с особенностями личной жизни ныне вымерших мамонтов, но и рассказывает об очень интересных живых организмах — ранних млекопитающих, сосуществовавших еще с динозаврами. Помните не совсем нормального зверька — то ли ласку, то ли опоссума — Бага, который жил среди гигантов-динозавров и противостоял им, несмотря на многократный проигрыш в физических размерах? Баг (который преувеличил однажды роль брокколи в сцене между мамой-динозавром и всеми любимым ленивцем Сидом) побеждал гигантов не только за счет ловкости, но и за счет способности ориентироваться в темноте, которую обеспечивает острый слух.
Именно развитию острого слуха млекопитающие обязаны своими преимуществами.
Подробнее эту проблему затронула международная группа палеонтологов, которая на территории нынешней провинции Ляонин на северо-востоке Китая обнаружила останки млекопитающего, жившего 123 млн лет назад. Изучение этого ныне вымершего вида (Maotherium asiaticus) поможет пролить свет на формирование такого важного органа, как внутреннее ухо, а также на влияние окружающей среды на морфологию организма.
«Ухо млекопитающих — один из самых необычных и интересных с научной точки зрения органов. Слух млекопитающих куда чувствительнее, чем слух других позвоночных. Кроме того, он является ключевым чувством в жизни зверей. Понимание эволюции уха млекопитающих важно для понимания путей их адаптации к окружающей среде и, в конечном итоге, понимания их эволюционной успешности», — объяснил доктор Чжэ Сило, один из авторов статьи в Science, посвященной этой находке.
Благодаря сложному строению внутреннего уха, млекопитающие (включая людей) обладают более чувствительным слухом, они способны различать гораздо более широкий круг звуков, чем другие живые организмы. Слух стал решающим в чреде адаптационных изменений: он позволил млекопитающим оставаться активными в ночной тьме и выжить в эпоху царствования динозавров, в мезозойскую эру.
Этот четкий слух достигается за счет замысловатого строения среднего уха: трех маленьких косточек — молоточка (malleus), наковальни (incus) и стремечка (stapes) — в комбинации с костяным колечком (где расположена барабанная перепонка).
Кости среднего уха млекопитающих эволюционировали из костей челюстей их предков-рептилий. Палеонтологи уже долгое время пытаются понять путь эволюции, следуя которому кости - «прекурсоры» выделились из челюсти и перешли в среднее ухо современных млекопитающих.
Найденное животное жило на поверхности почвы и обладало зубами с симметрично расположенными выступами, оно питалось насекомыми и червями. Оно имело длину тела всего 15 см и весило 70–80 г.
По данным исследования найденного ископаемого животного (Maotherium), его среднее ухо частично схоже с органом современных млекопитающих, однако отличается наличием необычной перемычки с нижней челюстью, чего у современных зверей во взрослом возрасте уже не наблюдается. Однако это спайка (так называемые закостенелый хрящ Мекеля) наблюдается у эмбрионов млекопитающих и их предшественников.
Скелет Maotherium asiaticus сохранился очень хорошо, вплоть до трехмерной структуры, поэтому палеонтологи установили, как его среднее ухо крепилось к челюсти.
Современные генетические исследования показали, что хрящ Мекеля может появляться и у современных млекопитающих при мутациях. Морфология костей уха Maotherium совпадает с морфологией обычной мыши, но с мутантными генами. Ученые предполагают, что изменение структуры среднего уха явилось результатом удачной мутации млекопитающих мезозойской эры.
Ученые планируют продолжить исследование найденного скелета. Они надеются разобраться в механизме эволюции млекопитающих от однопроходных (как утконосы Австралии и Новой Гвинеи, которые еще откладывают яйца) к сумчатым и плацентарным. Они предполагают, что Maotherium asiaticus стоит на ступени, более близкой к плацентарным.