As focas têm um superpoder único nos ouvidos e finalmente sabemos como ele evoluiu

Você já tentou falar com alguém debaixo d’água? Não importa o quão alto você grite, sempre parece desconfortável. Mas por que? Tal como acontece com muitas coisas em nossos corpos, a resposta está na evolução.

Os humanos evoluíram na terra e nossos ouvidos estão adaptados para coletar e interpretar sons que viajam pelo ar. Infelizmente, isso torna nossos ouvidos praticamente inúteis debaixo d’água.

A maioria dos mamíferos consegue ouvir bem apenas no ar (cães, humanos) ou na água (baleias). Mas há Um grupo de mamíferos Aqueles que podem fazer as duas coisas são focas. Estes incluem focas verdadeiras, focas orelhudas e morsas.

Estes mamíferos marinhos passam tempo tanto na terra como no mar e devem equilibrar a vida em ambos os mundos, incluindo a sua audição. conhecido como Audição anfíbiaEste selo de poder é único e, portanto, bastante superpotente.

Embora saibamos que as focas podem ouvir de forma anfíbia, como o fazem e quando esta capacidade evoluiu permanece um mistério há muito tempo. Em nosso novo artigo, publicado hoje Anais da Royal Society B: Ciências BiológicasInvestigamos a audição dos anfíbios nas focas para responder a esta pergunta.

um ou outro

Em teoria, os mamíferos deveriam ser capazes de ouvir bem tanto no ar quanto na água.

Isso ocorre porque, para animais como os humanos, que vivem na terra, os sons viajam pelo ar, através do canal auditivo até o ouvido médio. Em seguida, transmite o som ao ouvido interno para processamento.

Na água, que tem a mesma densidade dos nossos ossos, o som viaja quatro vezes mais rápido. Isso significa que o som desvia do ouvido médio e passa pelos músculos e ossos diretamente para o ouvido interno.

Este atalho auditivo significa que o nosso ouvido médio não consegue filtrar sons indesejados, confundindo o sinal – e é por isso que os sons subaquáticos se ligam a nós.

Então, como as focas lidam com ambos? E há quanto tempo eles estão fazendo isso?

Tecido especial na orelha

Para descobrir, digitalizamos em 3D as orelhas de espécimes de focas de coleções de museus de todo o mundo. Essas varreduras revelaram que o ouvido médio contém algo chamado tecido cavernoso no canal auditivo e na vedação.

Este tipo de tecido é “esponjoso” e contém muitos vasos sanguíneos. Na orelha da foca, ela se enche de sangue e se expande à medida que a foca mergulha, permitindo que a pressão do ar dentro da orelha se equalize.

É importante ressaltar que o sangue tem a mesma densidade que a água e pode desempenhar uma segunda função: conduzir o som subaquático no ouvido médio da foca.

Como resultado, os sons subaquáticos que viajam através do tecido cavernoso perdem menos de 1% do sinal sonoro, em oposição a 99% se o ouvido ainda estiver cheio de ar.

Como as focas evoluíram a audição dos anfíbios?

A seguir, queríamos saber como e quando esta notável adaptação evoluiu. Alguns deles requerem comparação.

As focas são carnívoras – fazem parte do principal grupo de mamíferos que inclui cães, ursos e gatos. Medimos as orelhas de focas e de alguns carnívoros terrestres (terrestres) modernos, bem como alguns fósseis extintos de parentes de focas.

Em seguida, usamos diversas análises estatísticas para estimar se essas focas extintas podiam ouvir de forma anfíbia.

O que encontramos foram os primeiros parentes das focas, co Ancestrais extintos de água doce PujilaComo se só pudéssemos ouvir o vento. Suas orelhas são mais parecidas com as de seus parentes terrestres.

Em contraste, as primeiras focas marinhas, incluindo AnalarctosA audição dos anfíbios evoluiu há 26 milhões de anos. Mas para essas primeiras focas isso teve um custo; Em ambos os ambientes a sua audição era inicialmente fraca.

Este problema acabou sendo resolvido nos primeiros parentes das focas modernas, que desenvolveram ouvidos médios modificados, capazes de ouvir aguçadamente em ambos os ambientes.

É importante ressaltar que as focas verdadeiras (como focas, leopardos e elefantes marinhos) tornam-se muito sensíveis aos sons subaquáticos.

Excelente acústica de vedação

As focas também possuem outras habilidades acústicas notáveis. As focas verdadeiras cantam debaixo d’água, às vezes em tons além do alcance da audição humana. As focas também podem ultrapassar os humanos Teste de RitmoUma habilidade rara no reino animal.

Eles também podem aprender a produzir novos sons através da mímica vocal. Um exemplo famoso é Foca Falante Hoover nos Estados Unidos, que copiou algumas frases de um pescador do Maine.

A acústica das focas é realmente especial e está na vanguarda da pesquisa Evolução da fala.

Problema da poluição sonora

O mar está gradualmente se tornando barulhentoE a poluição sonora provocada pelo homem é uma ameaça emergente para os mamíferos marinhos.

Assim como lutamos para ouvir um companheiro num bar barulhento, os mamíferos marinhos lutam para ouvir uns aos outros através dos sons dos navios, da construção e do sonar.

Já foi a um show e sua audição ficou temporariamente prejudicada? que Também ocorre em animais marinhosExceto que é do nosso reitor de operações oceânicas. Sons altos debaixo d’água podem até causar danos.

A vida marinha, incluindo as focas, deve ouvir-se mutuamente. Como podemos manter o ruído baixo? Soluções simples, por exemplo Reduzir a velocidade dos navios em torno da vida selvagem marinhaestá provado ser notavelmente eficaz. Ao reduzir a nossa pegada acústica, podemos proteger melhor a audição superpoderosa dos nossos vizinhos aquáticos.