UN DEBATE SONORO: El Origen del Oído

regular | Fecha de publicación: 3 julio, 2015

¿Cual es el origen evolutivo del oído?
Concretamente, ¿Cual es el origen evolutivo de las estructuras que
componente el oído medio (huesecillos, en mamíferos, estructuras
homólogas/análogas en aves y reptiles, y tímpano)? Esta pregunta
aparentemente sencilla, encierra en su interior uno de los debates
más largos de la biología evolutiva. En los años 60, los datos
paleontológicos permitieron formular hipótesis evolutivas que
pudieran realmente ser verificadas con el registros fósil existente.
La primera de estas hipótesis, que llamaremos “hipótesis del
origen monofilético del oído medio” (origen único del oído
medio desde un antecesor común), la sintetizaron perfectamente Eric
Lombard
y
John R. Bolt
en su revisión de 1979. Dijeron:

“La
visión estándar
sostiene que el oído timpánico
surgió muy
temprano en la historia de tetrápodos en la transición de
los Rhipidistia
[antecesores de los anfibios, que surgen en
la explosión cámbrica y se mantienen en la actualidad con algunos
representantes, como los celacantos]
a los anfibios
y que, por tanto,
tanto el estribo, y el tímpano en el que se inserta, son homólogos
en todos los tetrápodos1.”

Son los propios autores de este
artículo los que representan la hipótesis alternativa que
denominaremos “hipótesis del origen polifilético del oído medio”
(la estructura aparece varias veces, de forma independiente, y con
varios orígenes).
Eric Lombard y
John
R. Bolt
,
mediante análisis morfológicos de la cápsula ótica (estructura
ósea que contiene el oído
interno y el oído
medio en tetrápodos), llegan a la conclusión de  que el oído medio
de las aves está mucho más tempranamente emparentado con los
reptiles, que con los mamíferos (Fig.
1.
).
Por aquella fecha, solamente algunos osados pensaban que los reptiles
es un grupo que se llama parafilético, nombre técnico con sonido a
improperio que indicia “estación de paso”: son grupos naturales
a simple vista pero que, después de estudios evolutivos, se han
mostrado estar compuestos por ramas de diferentes árboles. Si nos
acogemos a la metáfora de la evolución propuesta por Darwin,
el “árbol evolutivo”, podemos pensar de la siguiente forma:

  • Estamos
    estudiando las ramas de un árbol. Hemos repasado cada centímetro
    de corteza, cada hoja, cada nervio, flor, fruto, etc. y hemos
    llegado a la conclusión que todo pertenece al árbol que estamos
    estudiando. Cuando todas las ramas evolutivas provienen del mismo
    ancestro se dice que el linaje es monofilético (una filia, de un
    solo hijo). Por ejemplo, actualmente se piensa que todos los
    mamíferos provenimos de un único grupo antecesor.
  • Ahora
    miramos otra de las ramas del árbol, pero ya estamos cansados. No
    la hemos mirado con tanto detalles y las pequeñas sutilezas se nos
    han pasado por alto. Llegaríamos a la conclusión de que es una
    rama monofilética. Esto ocurrió con los reptiles. En realidad, esa
    rama, estaba injertada
    con otro árbol. Es decir, hay especies (hojas, frutos, flores en
    nuestro símil) que pertenecen a una rama evolutiva y especies que
    pertenecen a otra. Los reptiles actuales son el resultado evolutivo
    de los reptiles
    que aparecieron
    a finales del carbonífero (220 m.a.). Estos ancestros
    dieron también origen a los mamíferos y a las aves. Por tanto el
    grupo “reptiles” incluye a los actuales y a los ancestros de
    aves y mamíferos.
image

Figura
1. Dendograma propuesto por Eric Lombard y John R. Bolt (1979) para
la evolución del oído medio y basada en características
morfológicas de la cápsula ótica.

Es
por ellos que actualmente, en biología, no hablamos de reptiles,
aves y mamíferos. Son todos tetrápodos “amniotas” (comparten la
característica de tener “huevos” con amnios). Actualmente, los
amniotas se clasifican en función de la evolución del cráneo dando
lugar, precisamente, a una clasificación muy similar, a grandes
rasgos, a la propuesta por  Eric
Lombard
y
John
R. Bolt
(Fig.
1.
).

Recientemente,
ha aparecido un trabajo realizado por Taro
Kitazawa
y
colaboradores2,
basado en el desarrollo embrionario del cráneo (concretamente las
mandíbulas superior e inferior) en aves y mamíferos. El trabajo
parece apoyar la hipótesis alternativa. Los autores, mediante
inhibidores genéticos, inhibieron el desarrollo del maxilar inferior
en ratones y pollos. El resultado fue espectacular: los embriones de
ratón no desarrollaron, ni tímpano, ni canal auditivo. Por contra,
los pollos desarrollaron, a partir de los maxilares superiores, los
tímpanos y el canal auditivo. Es decir, parece que el desarrollo
embrionario (y por tanto el origen),
del oído medio es diferente en aves y mamíferos. La evolución “ha
inventado 2 veces un oído medio complejo
”.

REFERENCIAS:

  1. Lombard, R. & John R. Bolt (1979). Evolution of
    the tetrapod ear: an analysis and reinterpretation
    . Biological
    Journal of the Linnean Society
    11 (1), 19-76.
  2. Kitazawa, Taro, et al. (2015). Developmental genetic
    bases behind the independent origin of the tympanic membrane in
    mammals and diapsids
    . Nature communications 6.