Τα ανθρώπινα αυτιά προήλθαν από τα βράγχια προϊστορικών ψαριών, διαπιστώνει μελέτη

Το εξωτερικό αυτί του ανθρώπου μπορεί να έχει εξελιχθεί από τα βράγχια των προϊστορικών ψαριών, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.

Πειράματα γονιδιακής επεξεργασίας δείχνουν ότι ο χόνδρος στα βράγχια των ψαριών μετανάστευσε στον ακουστικό πόρο πριν από εκατομμύρια χρόνια, κατά τη διάρκεια της εξέλιξής μας . Πηγαίνοντας ακόμη πιο πίσω, τα εξωτερικά μας αυτιά μπορεί να έχουν τις εξελικτικές τους ρίζες σε αρχαία θαλάσσια αρθρόποδα, όπως η ξιφόσουρα, λένε οι επιστήμονες.

Μελέτη που δημοσιεύτηκε τον περασμένο μήνα στο περιοδικό Nature ρίχνει νέο φως στη μυστηριώδη προέλευση των εξωτερικών αυτιών, τα οποία είναι μοναδικά στα θηλαστικά. Οι ερευνητές γνώριζαν ήδη ότι το μέσο αυτί μας – που βρίσκεται πίσω από το τύμπανο και αποτελείται από τρία μικρά οστάρια: τη σφύρα, τον άκμονα και τον αναβολέα – προέκυψε από τις γνάθους αρχαίων ψαριών. Αυτό το παράδειγμα της εξέλιξης που μετασχηματίζει και επαναπροσδιορίζει δομές της ανατομίας «μας έκανε να αναρωτηθούμε αν το χόνδρινο εξωτερικό αυτί μπορεί επίσης να έχει προκύψει από κάποια προγονική δομή ψαριού», δήλωσε στο LiveScience ο συν-συγγραφέας της μελέτης Gage Crump, καθηγητής βιολογίας βλαστοκυττάρων και αναγεννητικής ιατρικής στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας.

Τα εξωτερικά μας αυτιά, και εκείνα άλλων θηλαστικών, αποτελούνται από ελαστικό χόνδρο, που είναι πιο εύκαμπτος από τον υαλώδη χόνδρο ή τον ινώδη χόνδρο, που υπάρχουν στην ανθρώπινη μύτη και στους δίσκους μεταξύ των σπονδύλων μας, αντίστοιχα.

Συνδέοντας τα ψάρια με τους ανθρώπους

Το κλειδί για να εντοπιστεί η προέλευση των εξωτερικών αυτιών του ανθρώπου από τα ψάρια ήταν η ανακάλυψη ότι ο ελαστικός χόνδρος υπάρχει και στα βράγχια των ψαριών, με την εξέταση πέντε διαφορετικών ειδών – ανάμεσά τους το ψάρι ζέβρα (Danio rerio) και ο σολομός του Ατλαντικού. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες εξέτασαν την εξελικτική σχέση μεταξύ του ελαστικού χόνδρου στα βράγχια των ψαριών και των εξωτερικών αυτιών των θηλαστικών. Ο ελαστικός χόνδρος δεν διατηρείται καλά στα απολιθώματα, οπότε οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μοριακές ενδείξεις. Έψαξαν για στοιχεία γονιδιακού ελέγχου που ονομάζονται «ενισχυτές» – σύντομες αλληλουχίες DNA που μπορούν να ενεργοποιήσουν συσχετιζόμενα γονίδια όταν δεσμεύονται από συγκεκριμένες πρωτεΐνες.

Επειδή οι γενετικοί ενισχυτές λειτουργούν σε συγκεκριμένους ιστούς, οι ερευνητές μπορούν εύκολα να ανιχνεύσουν πού είναι ενεργοί. Όταν ο Crump και οι συνεργάτες του εισήγαγαν ενισχυτές του ανθρώπινου εξωτερικού αυτιού σε γονιδιώματα ψαριών ζέβρα, προκλήθηκε δραστηριότητα στα βράγχια τους, υποδηλώνοντας μια προγονική σύνδεση μεταξύ των γονιδίων στα ανθρώπινα εξωτερικά αυτιά και στα βράγχια των ψαριών.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές διεξήγαγαν το πείραμα αντίστροφα: εισήγαγαν ενισχυτές που σχετίζονται με τα βράγχια των ψαριών ζέβρας σε γονιδιώματα ποντικιών και ανίχνευσαν δραστηριότητα στα εξωτερικά αυτιά τους.

Τέλος, η ομάδα βρήκε έναν ενισχυτή σε κύτταρα ξιφόσουρας, που πυροδοτούσε δραστηριότητα στα βράγχια του ψαριού ζέβρα. Οι ξιφόσουρες χαρακτηρίζονται «ζωντανά απολιθώματα» επειδή εμφανίστηκαν πριν από περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια και η ανακάλυψη αυτή υποδηλώνει ότι τα εξωτερικά μας αυτιά μπορεί να έχουν πολύ βαθύτερες εξελικτικές ρίζες από ό,τι νομίζαμε προηγουμένως.