Некоторые лягушки умеют слушать ртом

Рентгеноскопическое исследование представило новый механизм слушания у живых видов, которые не имеют ушей.

Лягушки Гардинера с Сейшельских островов, одни из самых маленьких в мире, не имеют среднего уха с барабанной перепонкой, и, тем не менее, слышат себя и других лягушек.

Международная группа ученых с помощью рентгена разгадала эту тайну и установила, что на самом деле лягушки используют полость рта и ткань внутри вместо барабанной перепонки для передачи звуков во внутреннее ухо.

Результаты опубликованы в издании PNAS.

Исследование провела группа ученых во главе с Рено Бойстелем из университета Пуатье.

Слух у многих живых видов, сам механизм слуха сформировался во время Триаса (200-250 млн лет назад). Хотя слуховые системы четырехногих животных с тех пор подверглись множеству изменений, у них есть среднее ухо с барабанной перепонкой и косточками, которые появились в поколениях независимо. С другой стороны, некоторые живые виды, в том числе большинство лягушек, не имеют внешнего уха, как люди, но обладают средним ухом с барабанной перепонкой, расположенным непосредственно на поверхности головы. Поступающие звуковые волны стимулируют вибрацию барабанной перепонки, которая передает сигнал с помощью косточек на волосяные клетки, которые в мозг отправляют уже электрические сигналы. Но можно ли обойтись вообще без среднего уха? Ответ отрицательный, поскольку 99,9% звуковых волн, достигающих животного, отражаются от его кожи.

«Однако нам известна разновидность лягушки, которая квакает, как и другие разновидности, но не обладает тимпаническими средними ушами. Здесь, казалось бы, есть некое противоречие», сказал Бойстель. „Эти маленькие живые существа, лягушки Гардинера, длина взрослых особей которых в среднем достигает 10 мм, обитают изолированно в тропическом лесу Сейшельских островов в течение 47-65 млн лет. Если они обладают слухом, то их слуховая система корнями уходит к формам жизни древнего континента Гондваны“.

Числовые моделирования помогли исследовать третью гипотезу, согласно которой звук попадает в мозг через лягушачьи головы. Моделирования подтвердили, что рот лягушки действует как резонатор или усилитель частот, испускаемых данной разновидностью. Сканирование с помощью рентгенного синхротрона разных видов показало, что передача звука из полости рта во внутреннее ухо оптимизирована двумя эволюционными адаптациями: сокращением толщины ткани между ртом и внутренним ухом, а также меньшим числом слоев ткани между ними.

«Сочетание ротовой полости и костной проводимости позволяет лягушкам Гардинера эффективно улавливать звук без использования тимпанического среднего уха», заключил Бойстель.

03.09.2013