Fosil Berusia 250 Juta Tahun Ungkap Asal Usul Pendengaran Unik Kita

LONDON - Mamalia modern memiliki kemampuan pendengaran yang unik, mampu merasakan berbagai volume dan frekuensi menggunakan fitur telinga tengah, termasuk gendang telinga dan beberapa tulang kecil.

Sebuah studi baru dari para paleontolog di Universitas Chicago di AS telah mengungkapkan bahwa fitur-fitur fisik ini mulai muncul hampir 50 juta tahun lebih awal dari yang kita duga.

Mereka menemukan bukti tersebut dalam fosil nenek moyang mamalia berusia 250 juta tahun,Thrinaxodon liorhinus.

Dengan menggunakanpemindaian tomografi terkomputasi (CT scan)tengkorak dan rahang hewan tersebut, mereka membuat model 3D yang memungkinkan mereka untuk mensimulasikan bagaimana anatomiThrinaxodonmungkin bereaksi terhadap tekanan dan frekuensi suara yang berbeda, menggunakan perangkat lunak teknik untuk melihat bagaimana tulang-tulangnya 'bergetar' sebagai respons.

Thrinaxodonhidup pada periodeTrias Awal , sebelumdinosauruspertama muncul. Hewan ini termasuk dalam kelompokcynodont– kerabat dekat mamalia purba – dengan bentuk tubuh yang berada di antara kadal dan rubah.

Beberapa gennya mengikuti cetak biru yang sama dengan yang dimiliki mamalia modern saat ini, dan studi baru ini menunjukkan bahwa arsitektur pendengarannya juga merupakan sesuatu yang kita miliki bersama.

Cynodont purba memiliki tulang telinga – malleus, incus, dan stapes – yang melekat pada rahang mereka. Pada spesies selanjutnya, fragmen-fragmen kecil ini akhirnya terlepas dari rahang dan membentuk telinga tengah yang khas mamalia.

Sebelum adanya telinga tengah dan kemampuan pendengaran 'timpani' yang terkait dengannya, hewan mengandalkan suara yang dihantarkan melalui tulang, di mana saraf membawa sinyal dari getaran di tulang rahang ke otak.

Para paleontolog telah berspekulasi selama beberapa dekade bahwaThrinaxodonmungkin merupakan 'mata rantai yang hilang' dalam evolusi pendengaran mamalia.

Pada tahun 1975, ahli anatomi Universitas Wisconsin, Edgar Allin,mengusulkanbahwaThrinaxodonmungkin memiliki bentuk awal gendang telinga yang membentang di atas struktur tulang bengkok yang masih menempel dan menonjol dari rahangnya.

Namun pada saat itu, Allin tidak memiliki teknologi untuk membuktikan kecurigaannya, itulah sebabnya para peneliti dalam studi baru ini sekarang meninjau kembali pertanyaan tersebut dengan menggunakan perangkat lunak teknik.

"Selama hampir seabad, para ilmuwan telah mencoba mencari tahu bagaimana hewan-hewan ini dapat mendengar. Gagasan-gagasan ini telah memikat imajinasi para paleontolog yang bekerja di bidang evolusi mamalia, tetapi hingga sekarang kita belum memiliki uji biomekanik yang sangat kuat,"kataAlec Wilken, ilmuwan evolusi di Universitas Chicago.

"Kami mengambil masalah berkonsep tinggi – yaitu, 'bagaimana tulang telinga bisa bergerak-gerak pada fosil berusia 250 juta tahun?' – dan menguji hipotesis sederhana menggunakan alat-alat canggih ini."

Model 3D tersebut memungkinkan tim untuk memeriksa tengkorak dan tulang rahang hewan tersebut dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya, termasuk lekukan pada tulang rahangnya yang mungkin pernah dilalui oleh gendang telinga purba.

Kemudian, menggunakan alat yang lebih dikenal oleh para insinyur untuk menguji tekanan getaran pada infrastruktur seperti pesawat dan jembatan, mereka mensimulasikan bagaimana tengkorak dan rahangThrinaxodonakan terpengaruh oleh berbagai macam suara.

Tentu saja, kepala makhluk hidup jauh lebih kompleks daripada sekadar tulang, jadi para ilmuwan juga mengisi kekosongan informasi menggunakan parameter yang diketahui dari hewan hidup tentang jenis jaringan lunak yang mungkin juga berperan.

"Begitu kita memiliki model CT dari fosil tersebut, kita dapat mengambil sifat material dari hewan yang masih hidup dan membuatnya seolah-olahThrinaxodonkita menjadi hidup,"kataZhe-Xi Luo, penasihat Wilken.

"Hal itu belum pernah mungkin dilakukan sebelumnya, dan simulasi perangkat lunak ini menunjukkan kepada kita bahwa getaran melalui suara pada dasarnya adalah cara hewan ini dapat mendengar."

Secara keseluruhan, hasil penelitian menunjukkan bahwa gendang telingaThrinaxodonakan berfungsi dengan cukup baik bahkan tanpa tulang telinga tengah yang terlepas.

Dan itu akan menjadi peningkatan yang cukup signifikan dibandingkan konduksi tulang, berpotensi menandai titik transisi bagi mamalia menuju ketergantungan pada pendengaran timpani.

Wilken dan timnya membuat perkiraan konservatif bahwa dengan peralatan bawaan ini,Thrinaxodondapat mencapai rentang pendengaran dari 38 hingga 1.243 hertz (sebagai referensi, orang muda yang sehat dapat mendengar sekitar20 hingga 20.000 hertz), dan paling sensitif terhadap suara pada 1.000 hertz ketika tekanan suara adalah 28 desibel (tingkat suara di antara bisikan dan percakapan normal).

Hal ini akan membantuThrinaxodonmenemukan mangsa, menghindari predator, dan bahkan mungkin berperan dalam reproduksi.