El fósil de 165 millones de años de Microdocodon gracilis , un pequeño animal parecido a la musaraña, muestra el primer ejemplo de huesos hioides modernos en la evolución de los mamíferos.
Los huesos hioides unen la parte posterior de la boca, o faringe, con las aberturas del esófago y la laringe. Los hioides de los mamíferos modernos, incluidos los humanos, están dispuestos en forma de "U", similar al asiento de los niños.columpio, suspendido por segmentos articulados del cráneo. Nos ayuda a transportar y tragar alimentos y líquidos masticados, una función crucial de la que depende nuestro sustento.
Los mamíferos en su conjunto son mucho más sofisticados que otros vertebrados vivos al masticar los alimentos y tragarlos un pequeño bulto a la vez, en lugar de tragar grandes mordiscos o presas enteras como un cocodrilo.
"Los mamíferos se han vuelto tan diversos hoy en día a través de la evolución de diversas formas de masticar su comida, si es que son insectos, gusanos, carne o plantas. Pero no importa cuán diferentes puedan ser los mamíferos, todos tienen que tragar de la misma manera", dijo Zhe-Xi Luo, PhD, profesor de biología y anatomía organismal en la Universidad de Chicago y autor principal de un nuevo estudio sobre el fósil, publicado esta semana en ciencia .
"Esencialmente, la forma especializada para que los mamíferos mastiquen y luego traguen es posible gracias a los ágiles huesos hioides en la parte posterior de la garganta", dijo Luo.
'Un fósil prístino y hermoso'
Este moderno aparato hioideo es móvil y permite que los músculos de la garganta controlen las funciones complejas para transportar y tragar alimentos masticados o beber líquidos. Otros vertebrados también tienen huesos hioides, pero sus hioides son simples y similares a varillas, sin articulaciones móviles entre segmentosSolo pueden tragar alimentos enteros o en trozos grandes.
Sin embargo, cuándo y cómo apareció por primera vez esta estructura hioidea única en mamíferos, ha estado en duda entre los paleontólogos. En 2014, Chang-Fu Zhou, PhD, del Museo Paleontológico de Liaoning en China, autor principal del nuevo estudio, encontré un nuevo fósil de Microdocodon conservado con delicados huesos hioides en el famoso sitio jurásico Daohugou del noreste de China. Poco después, Luo y Thomas Martin de la Universidad de Bonn, Alemania, se reunieron con Zhou en China para estudiar el fósil.
"Es un fósil prístino y hermoso. Me sorprendió la exquisita preservación de este pequeño fósil a primera vista. Tuvimos la sensación de que era inusual, pero nos desconcertó lo que era inusual", dijo Luo"Después de tomar fotografías detalladas y examinar el fósil bajo un microscopio, nos dimos cuenta de que este animal jurásico tiene pequeños huesos hioides muy parecidos a los de los mamíferos modernos".
Esta nueva visión le dio a Luo y sus colegas un contexto adicional sobre cómo estudiar el nuevo fósil. Microdocodon es un docodont, de un linaje extinto de parientes cercanos de mamíferos de la Era Mesozoica llamados mammaliaforms. Anteriormente, los paleontólogos anticiparon que los hioides como este tenían que estar presentes en todos estos primeros mamíferos, pero era difícil identificar los huesos delicadosDespués de encontrarlos en Microdocodon , Luo y sus colaboradores han encontrado desde entonces estructuras hioides fosilizadas similares en otros mamíferos mesozoicos.
"Ahora podemos abordar por primera vez cómo evolucionó la función crucial para la deglución entre los primeros mamíferos del registro fósil", dijo Luo. "Los pequeños hioides de Microdocodon son un gran hito para interpretar la evolución de la función de alimentación de los mamíferos ".
Nuevas ideas sobre la evolución de los mamíferos en su conjunto
Luo también trabajó con el erudito postdoctoral Bhart-Anjan Bhullar, PhD, ahora en la facultad de la Universidad de Yale, y April Neander, artista científica y experta en visualización de fósiles por TC en UChicago, para estudiar moldes de Microdocodon y reconstruir cómo vivió.
La mandíbula y el oído medio de los mamíferos modernos se desarrollan desde o alrededor del primer arco faríngeo, estructuras en un embrión de vertebrado que se convierten en otros huesos y tejidos reconocibles. Mientras tanto, los hioides se desarrollan por separado del segundo y el tercer faríngeo.arcos Microdocodon tiene un oído medio primitivo todavía unido a la mandíbula como el de otros mamíferos tempranos como los cinodontes, que es diferente al oído de los mamíferos modernos. Sin embargo, sus hioides ya son como los de los mamíferos modernos.
"Los hioides y los huesos del oído son todos derivados del esqueleto vertebrado primordial de la boca y las branquias, con el que nuestros primeros antepasados parecidos a peces se alimentaron y respiraron", dijo Bhullar. "El hioides articulado y móvil de Microdocodon coexiste con un oído medio arcaico, todavía unido a la mandíbula inferior. Por lo tanto, la construcción del mamífero moderno implicaba la reutilización en serie de un sistema verdaderamente antiguo ".
La pequeña criatura parecida a una musaraña probablemente pesaba solo 5 a 9 gramos, con un cuerpo delgado y una cola excepcionalmente larga. Las dimensiones de los huesos de sus extremidades coinciden con las de los habitantes modernos de los árboles.
"Sus huesos de las extremidades son tan delgados como fósforos, y sin embargo, este pequeño mamífero mesozoico aún vivía una vida activa en los árboles", dijo Neander.
Las camas fósiles que produjeron Microdocodon tienen una fecha de 164 a 166 millones de años. Microdocodon coexistió con otros docodontes como el Castorocauda semiacuático, el Docofossor subterráneo, la vivienda arbórea Agilodocodon , así como algunos planeadores de mammaliaform.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Chicago . Original escrito por Matt Wood. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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