Evoluzione delle ossa dell’orecchio negli antenati dei mammiferi

La staffa, con i suoi 3 mm di lunghezza, è l’osso più piccolo del corpo umano. La sua sede naturale è l’orecchio medio e, assieme all’incudine e al martello, è presente negli apparati uditivi di tutti i mammiferi; anzi, anche negli antenati dei mammiferi.

La staffa è un piccolo osso rettangolare, con un foro centrale circondato da colonne ossee anteriori e posteriori; è l’unico osso dell’orecchio medio ed è preposto alla trasmissione delle onde sonore dal timpano all’orecchio interno.

E’, insomma, la sua presenza che ci consente di sentire.

Detto questo, si può comprendere la grande importanza che riveste, nella funzione uditiva, un osso tanto piccolo.

Tuttavia, anche se così importante, per lungo tempo gli scienziati hanno ritenuto che la sua forma non mostrasse differenze morfologiche tra le varie specie.

Ora Leandro Gaetano, esperto di Biogeografia e Paleontologia del Consiglio Nazionale per la Ricerca Tecnica e Scientifica di Buenos Aires e il professor Fernando Abdala, paleontologo argentino dell’Evolutionary Studies Institute (ESI) presso l’Università di Witwatersrand, Sud Africa, hanno completato la prima analisi dettagliata, mai eseguita prima, sulla staffa di varie specie di Cinodonti del Triassico, scoprendo alcune variazioni notevoli nella morfologia di questo ossicino, anche tra individui della stessa specie.

I Cinodonti, che compaiono nel Permiano superiore (260-250 milioni di anni fa), costituiscono un gruppo enormemente differenziato di rettili, i cui appartenenti si muovevano in posizione eretta sugli arti, e che comprendeva gli antenati dei moderni mammiferi.

Tralasciando le forme più primitive, soffermiamoci su cosa accadde nel Triassico, il periodo geologico successivo al Permiano (250-220 milioni di anni fa).

Nella loro evoluzione, i Cinodonti modificarono la forma dei denti, assumendo i molari, che favorivano una migliore masticazione, mentre, al contempo, si riducevano di numero, consentendo alle ossa residue di evolvere verso una nuova funzione e diventare parte dell’orecchio interno.

“Finora, nessuno aveva considerato questo piccolo osso del corpo nella sua giusta luce. Studiando la conformazione della staffa negli orecchi dei Cinodonti del Triassico – precursori degli odierni mammiferi, incluso l’uomo – noi abbiamo impiegato due anni per iniziare ad evidenziare e catalogare le differenze”, dichiara Gaetano.

I risultati di questo studio, che è solo la prima parte di un progetto di ricerca più ampio, compariranno sulla rivista PLoS One.

“Pochi ricercatori hanno studiato la staffa nei Cinodonti e questo osso è stato sempre considerato soltanto come una piccola parte di un apparato, senza che si evidenziassero differenze tra le varie specie. Sorprendentemente, abbiamo scoperto invece che esistono variazioni notevoli nella morfologia di quest’osso, anche tra rappresentanti della stessa specie”, ribadisce Gaetano.

Uno dei principali problemi ancora irrisolti che riguarda l’orecchio dei Cinodonti ha a che fare con la posizione e le caratteristiche del timpano, per cui sono state proposte diverse teorie interpretative, spesso in contrapposizione l’una con l’altra.

Lo studioso aggiunge quindi che le ricerche sono tuttora in corso, dal momento che non è ancora certo se le differenze morfologiche abbiano comportato anche capacità uditive diverse.

In altri termini, si dovrà appurare se, nel corso della vita di un individuo, nel passaggio dall’età giovanile a quella adulta, le modifiche morfologiche di questo ossicino abbiano potuto avere conseguenze sulla capacità e sulla modalità di percezione dei suoni.

I risultati di Gaetano e di Abdala hanno portato ad una migliore comprensione del sistema uditivo nei Cinodonti e della sua evoluzione, evidenziando la variabilità ossea dell’orecchio medio.

Attualmente i due ricercatori stanno studiando il cambiamento della staffa durante la crescita di un appartenente a Cinodonti sudafricani del Triassico.