lauantai 24. marraskuuta 2012

Hyönteisen ja ihmisen korvat ovat samankaltaisia


Etelä-Amerikan sademetsissä elävällä hepokatilla on hyvin samankaltaiset korvat kuin ihmisellä tai muilla nisäkkäillä. Bristolin yliopiston johtama tutkimusryhmä on havainnut, että hyönteisen etujaloissa sijaitsevissa kuuloelimissä on samankaltaisia rakenteita kuin ihmisen keski- ja sisäkorvassa. Havainnosta kertova tutkimus on julkaistu Science-tiedelehdessä.

Hepokatilla (Copiphora gorgonensis) on hyvin samankaltaiset korvat kuin nisäkkäillä. (Courtesy of Daniel Robert & Fernando Montealegre-Z)

Nisäkkäillä kuulo perustuu kolmivaiheiseen prosessiin: ääniaaltoja keräävään tärykalvoon, välikorvan impedanssimuuntimeen (kuuloluut+simpukka) ja simpukan taajuusanalysaattoriin (aistinsolut ja hermosto). Hepokatin etujaloissa sijaitsevat korvat toimivat samalla periaatteella, vaikka ovatkin rakenteeltaan erilaiset.

Tutkijat selvittivät kuinka hepokatin impedanssimuunnos - prosessi, jossa ääniaallot muutetaan nestevärähtelyiksi - toimii. Tällaisen impedanssimuunnoksen, joka on keskeinen vaihe kuuloaistimuksen synnyttämisessä, uskottiin olevan vain nisäkkäiden korvien ominaisuus. Hepokatin miniatyyristen korvien impedanssimuunnos perustuu mekaanisiin vipuihin, joiden muodostama mikroskooppinen keinulautamainen rakenne toimii linkkinä tärykalvon ja sisäkorvan (kuulorakkula) välillä.

Tutkijat löysivät myös hyönteisillä ennentuntemattoman elimen, jonka avulla voidaan erottaa useita eri taajuuksia toisistaan. Laser Doppler-tekniikan avulla tutkijat havaitsivat, että tämä elin toimii samalla tavoin kuin nisäkkäiden simpukka, vaikka se on 60 kertaa pienempi. Elin on vesitäytteinen rakkula ja tutkijat antoivat sille nimeksi kuulorakkula (Auditory Vesicle).

Bristolin yliopiston bionanotieteiden professori Daniel Robert kertoo, että "näillä hyönteisillä on teknisesti erittäin korkeatasoiset kuuloaistit sen vuoksi, että ne voisivat selviytyä sademetsän moniäänisissä elinolosuhteissa." Ja Robert jatkaa: "Havainto, että joillakin hyönteisillä on erittäin monimutkaiset kuuloelimet, on läpimurto. Se auttaa meitä kehittämään entistä pienempiä ja parempia bionisia (biologisten rakenteiden jäljitelmiä) kuulolaitteita."

Evoluutioteorian mukaan eliöiden samankaltaiset rakenteet ovat homologisia silloin, kun niiden avulla voidaan rakentaa fylogeneettinen puu. Tällöin samankaltaisuuksia pidetään todisteina siitä, että eliöillä on yhteinen esi-isä, josta ne ovat kehittyneet. Mikäli samankaltaisuuksien avulla ei voida rakentaa fylogeneettistä puuta, niin silloin samankaltaisuudet ovat osoituksia konvergenttisestä evoluutiosta eli siitä, että samankaltaisia rakenteita on sattumalta kehittynyt eliöihin, jotka eivät ole toistensa lähisukulaisia. Hepokatin tapauksessa tutkijat pitävät kuuloelinten rakenteita konvergenssina nisäkkäiden kanssa.

Evoluutioteoriassa on se hyvä puoli, että mitkään havainnot eivät yleensä ole ristiriidassa sen kanssa. Samankaltaisuudet tukevat evoluutioteoriaa riippumatta siitä, tukevatko ne fylogeniaa vai ei. No, hiljattain sentään alkusuiset oli pudotettava evoluutiopuusta.

Onko hyönteisten huippulaatuinen kuulo, joka on niille välttämätön elinehto, todiste ohjaamattomasta kehitysprosessista vai viisaasta luojasta?

Tutkijat ovat kovin innoissaan löytäessään luonnosta teknisesti korkeatasoisia rakenteita, joista he voivat ottaa mallia. Älykäs suunnittelija kopioi älyttömän prosessin tuotteita.



Lähde:

http://www.bris.ac.uk/news/2012/8934.html

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti