Information

Öronben en del av skallen?

Öronben en del av skallen?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Är det något speciellt med att inte betrakta öronbenen som en del av skallen?

Jag kunde inte förstå resonemanget bakom en sådan klassificering.


Motiveringen är enkel.

Öronets ben [öronbenen] artikulerar inte med något annat ben i skallen, därför betraktas det inte som en del av skallen, liknande är fallet med hyoid som är fäst på tungan. Dessa ben har placerats under gruppen av associerade ben.


Transparent fisk utan skalltak blir en modellorganism för neurofysiologi

Jämförelse av Danionellas öppna skalldak (ovan) och det stängda taket i zebrafisk Danio (nedan). Kredit: Kevin Conway

Senckenbergs forskare Ralf Britz har gått samman med amerikanska forskare Kevin Conway och Kole Kubicek, Texas A&M, för att studera den evolutionära skelettutvecklingen av Danionella dracula, en liten, transparent fisk. Fisken saknar flera ben – inklusive skalltaket – och besitter samtidigt högspecialiserade organ för kommunikation. På grund av dessa funktioner blir Danionella för närvarande en viktig modellorganism inom neurofysiologisk forskning. Studien publicerades nyligen i tidskriften Utvecklingsdynamik, där det finns med på omslaget.

Vad kan vara mer lämpligt för neurofysiologisk ryggradsdjurforskning än en organism vars skalle är transparent och därmed ger en bild av dess hjärna i ett levande tillstånd? Arterna av släktet Danionella uppfyller dessa krav perfekt - de är mindre än 11 ​​till 17 millimeter stora och ingår i karpfamiljen, och inkluderar Danionella dracula, ämnet för denna studie, som upptäcktes och beskrevs så sent som 2009.

"Den dvärgliknande fisken är genomskinlig och saknar tak på skallen, vilket gör det möjligt att studera hjärnan i det levande djuret", förklarar Dr Ralf Britz från Senckenberg Natural History Collections i Dresden, och han fortsätter, "Miniatyriseringen av Danionella och frånvaron av många ben, inklusive de som normalt täcker hjärnan, är en följd av det vi kallar heterokroni, en term som myntats av den tyska zoologen Ernst Haeckel. "

När den tidsmässiga sekvensen av utvecklingssteg i utvecklingsprocessen förändras kan början eller slutet av en utvecklingsprocess förändras, eller så kan hastigheten på en sådan process förändras. Hos Danionella dracula leder denna heterokroni bland annat till en acceleration av könsmognad, så att dessa fiskar – även om de liknar larver anatomiskt – är mogna till cirka 10 millimeter långa och kan fortplanta sig.

Skannande elektronmikroskopbild av den lilla fisken. Kredit: Senckenberg

Med hjälp av en serie av 43 stadier av denna art studerade Britz, tillsammans med studiens huvudförfattare, Kevin Conway, och hans kollega, Kole Kubicek från Texas A&M University, djurs utveckling från nykläckta, 3,4 millimeter långa larver till vuxna med en längd på 16 millimeter.

"Vi kunde visa att fiskarna saknar mer än 40 ben jämfört med deras nära släkting, zebrafisken Danio rerio!" förklarar Britz, och han tillägger: "Däremot är andra delar av deras skelett exceptionellt välutvecklade. Av särskild betydelse i detta avseende är" Weberian -apparaten ", som är ansvarig för djurens intraspecifika kommunikation."

Med hjälp av tre små ben som liknar mellanöratapparna hos människor ökar "weberianapparaten" fiskens hörförmåga och överför ljudvågor från simblåsan till innerörat. Emellertid använder hanen Danionella också denna hörselapparat för att producera olika ljud med amplituder på 140 decibel och 60 till 120 hertz för att kommunicera med sina specifika egenskaper. "Denna speciella del av skelettet av Danionella utvecklades inte bara normalt, utan snarare i en accelererad hastighet under utvecklingen", tillägger iktyologen från Dresden. Djuret kombinerar således både egenskaperna hos en larvzebrafisk - en liten hjärna, brist på skalleben och pigmentering av huden - såväl som den neuronala komplexiteten hos vuxna djur när det gäller hörsel och intraspecifik kommunikation.

Fisken Danionella dracula, ungefär lika lång som en nagel, är en idealisk modellorganism för neurofysiologisk ryggradsdjurforskning. Kredit: Kevin Conway

"Denna enorma skillnad i utvecklingshastigheten hos olika organsystem inom en och samma organism är mycket ovanlig för ryggradsdjur. Det är just detta anatomiska utfall - larv och ändå mycket specialiserat - som har gjort Danionella till ett modelldjur för neurofysiologi", tillägger Britz Sammanfattningsvis.


Mammalian Middle Ear Evolution: Story Gets More Wobbly

En av de egenskaper som används för att identifiera däggdjursarter, förutom bröstkörtlar som producerar mjölk, är närvaron av beniga öronben - incus, malleus och stapes (vanligen kallad städet, hammaren och stigbygeln). Detta hörseldrag är en funktion som delas av alla levande däggdjur, inklusive monotremes (äggläggande däggdjur som näbbdjur och echidna). Alla kända reptiler och fåglar har bara en enda mellanörat, vilket motsvarar staplarna, kallad columella. [1] Med tanke på den evolutionära teorin om att reptiler utvecklats till däggdjur är problemet för evolutionister hur designen med en enda öron-ossikel blev den tri-ossikulära designen. [2]

När och var den tre-ossikeldesignen utvecklats är spekulationer, men eftersom de tre ossiklarna inte finns i någon av de tidiga triassiska “däggdjurslika reptilerna, och#8221 terapiderna, finns inga fasta ledtrådar. Vikten av denna händelse förklaras av en anti-intelligent designwebbplats som skryter med att utvecklingen är "väl dokumenterad av fossiler, som börjar med djur i huvudsak 100% reptil och resulterar i djur i huvudsak 100% däggdjur." [3] Webbplatsen lägger till med detta säkert påstående (som kommer att motbevisas i detta dokument) att däggdjur

öronbenen utvecklades från skalleben som finns i de flesta tetrapoder, inklusive reptillinjen. Reptilkvadratbenet, ledbenet och columella utvecklades till däggdjuret [tri-ossicle design], respektive ... Detta är väl dokumenterat i fossilregistret av en massiv volym okontroversiell data som inte kan förklaras bort. Sådan storskalig, progressiv, kontinuerlig, gradvis och geokronologiskt successiv morfologisk förändring (Sidor & Hopson, 1998) är härkomst med modifiering och ger övertygande bevis för evolution i stor skala.[4]

Utvecklingen av däggdjurs hörselben förklarades på liknande sätt av Wikipedia som

en evolutionär händelse som resulterade i bildandet av benen i mellanörat hos däggdjur. Dessa ben, eller ossiklar, är en avgörande egenskap hos alla däggdjur. Evenemanget är väldokumenterat och viktigt som en demonstration av övergångsformer och exaptation, omplacering av befintliga strukturer under evolutionen.[5]

Figur 1. Den nedre bilden visar reptilskalle och det ensamma öronbenet hos reptiler. Den övre bilden visar däggdjursskallen och de tre öronbenen. Observera kontrasten mellan columella och däggdjursbenen. Från Wiki Commons.

Dessa citat tar inte upp en viktig fråga: ”Både käken och örat var tvungna att fungera i alla övergångssteg. Om multituberculates hade anammat palinaltuggning innan mellanöratbenen separerades från käken, hur skulle detta arrangemang ha fungerat?”[6] Detta är en kritisk fråga och är kärnan i utvecklingen av käkben-till- ossicle-bone teori.

Trumhinnan i reptiler är ansluten till innerörat med ett enda ben, columella, och de övre och nedre reptilkäftarna innehåller flera ben som inte finns i däggdjursbackar. Däremot består däggdjurets underkäke av endast två ben, ett på varje sida. Teorin postulerar att de två käkbenen i reptilkäkarna gick förlorade när reptiler utvecklades till däggdjur. Och dessa två käkben "förlorade", hävdar teorin, förvandlades till de extra öronbenen som används hos däggdjur. Under däggdjursutvecklingen förlorade ett ben från käkens nedre bakre del och ett från övre baksidan sin funktion, förändrades radikalt och ”migrerade” till mellanörat där de fungerade för att förbättra däggdjurens hörsel kraftigt.

Den darwinistiska historien går så här: två reptilkäkben (de nedre led- och övre fyrkantsbenen) och en hörselben per öra hos reptiler utvecklades hos däggdjur till sex hörselben, tre i varje öra. De tre öronbenen var också sammanfogade för att överföra ljud från luft till den vätskefyllda labyrinten (snäckan) i innerörat. Kedjan av tre hörselben i varje öra tjänade till att mer effektivt överföra luftbaserade vibrationer och underlätta mer akut hörsel. Hos däggdjur blev columella staplarna, ledbenet incus och kvadratbenet malleus. Däremot förblev columella densamma hos reptiler och förändrades inte därefter på många miljoner år.

I korthet postulerar teorin förlusten av vissa strukturer och vinsten av andra strukturer genom en lång och invecklad väg. Denna berättelse upprepas allmänt och okritiskt som ett faktum. Till exempel det auktoritativa Grzimeks Animal Life Encyclopedia säger ”Däggdjur har bara ett ben i underkäken, inte flera som reptiler har. Men benen i den tidigare reptilkäken är nu en del av däggdjurets inre öronstruktur. ”[7]

Teorin är problematisk av flera skäl

Käkbenen, beroende på reptilen, är stora, starka ben och däggdjurens öronben är de minsta benen i kroppen ("oss-" och "osteo-" betyder "ben", och “ossicle” betyder &# 8220tiny bone ”). Staplarna är mindre än 3 millimeter långa, mindre än en ärt (se figur 2). I college -anatomi -laboratorier måste benen vara inneslutna i plast eftersom de är så små och sköra att det är det enda sättet att visa dem. Ett annat problem är att formen på däggdjursörsörben inte liknar reptilkäftbenen som de förmodligen kommer från (se figur 1).

En annan svindlande svårighet är hur ett enstaka ledben som ligger längst bak i reptilskallens underkäke blev till två inkusben placerade på vardera sidan av huvudet, och ett kvadratiskt ben, beläget vid basen av den övre skallbenet, blev två malleusben. ligger på varje sida av huvudet. Reptilens ledben är en del av ett gångjärn på baksidan som artikulerar med kvadratbenet ovanför det.

Figur 2. Ostarna med detaljerna tillagda. Den här bilden är kraftigt förstorad. Dessa ben är faktiskt ungefär lika stora som en ärta. Av Anatomist90 – Eget arbete, CC BY-SA 3.0.

Till skillnad från reptiler har däggdjur ett enda ben i underkäken, som fortfarande måste artikulera med skallen, även om det använder en mycket annorlunda design - nämligen två gångjärn på varje sida av käken. [8 ] Däggdjurets underkäke består av två sidor som kallas tandvårdar som artikulerar direkt med kraniet ovanför den, "ett nyckelkriterium som definierar däggdjur." [9] För människor fungerar ramus -toppen, kallad kondylarprocessen, som ett löst gångjärn .

Embryologisk rekapitulation igen?

I däggdjursembryologi migrerar de två käkbensprekursorerna in i mellanörat och blir till malleus och incusben. Eftersom zygoten är sfärisk i form börjar utvecklingen för många strukturer i den tidiga cellklumpen. När den långsträckta kroppen sedan börjar utvecklas migrerar föregångarna till många strukturer, inklusive öronbenen, mot deras slutliga platser. I embryot härrör mellanöronsbenen (ossiklar) från separata ursprung i det första och andra bågmesenkymet. Där bildas två muskler (tensor tympani och stapedius) av arch mesenchyme. Så småningom bildar de de tre hörselbenen i varje mellanöra. Denna process kontrolleras noggrant av genetik och andra utformade reglerande kontrollsystem.

Ett ytterligare problem är att dessa ben utvecklas från olika delar av embryot och använda olika genetiska regleringssystem hos både reptiler och fåglar. [10] "Evolutionen av däggdjursmellanörat tros ge ett exempel på "rekapitulation" - teorin att den nuvarande embryologiska utvecklingen av en art speglar dess evolutionära historia."[11] Skillnader i embryologisk utveckling och upptäckter från nya fossiler, dock, ange följande: ”data från både utvecklingsbiologi och paleontologi har föreslagit att omvandlingen av posttandkäftselement till kraniella öronben skedde flera gånger hos däggdjur. ”[12] Således är en händelse som var extremt osannolik förr nu ännu mer matematiskt osannolik om den antas att den skulle inträffa av en slump flera gånger. (Se bild 3.)

Eftersom frågor kvarstår kring utvecklingen av mellanörat, till exempel hur och varför posttandvårdsenheten lossnade helt från tandbenet i olika grupper av mammaliformer, ”har nya teorier föreslagits för att besvara dessa frågor. En forskare avslutade 2019: "det återstår frågor om mellanöras utveckling, till exempel hur och varför post-tandläkarenheten lossnade helt från tandbenet i olika grupper av däggdjur." [13]

Berättelser i media och läroböcker som påstås visa utvecklingen av reptilkäke delar till däggdjur öron ossicles produceras av selektiva bevis. Författare väljer bland ett stort antal fossiler och försöker passa in dem i en progressiv evolutionär sekvens. Nu har emellertid nyupptäckta fossila bevis som tillkännagavs i januari 2021 tvingat fram en ”omvärdering av en av de grundläggande övergångarna i däggdjursutveckling: omvandlingen av underkäken till mellanörat. [14]

Ett försök att harmonisera de nya rönen hade varit att

tyder på att samutvecklingen av de primära och sekundära käklederna hos allotherians var en evolutionär anpassning som möjliggjorde matning med unikt palinal (längsgående och bakåt) tuggning. Utvecklingen av den allotheriska hörselapparaten triggades därför troligen av de funktionella kraven på matningsapparaten.”[15]

Den nya studien rapporterade i Natur, "kan dock driva däggdjurs ursprung miljontals år tidigare än man tidigare trott" - tillbaka till den mesozoiska eran, dinosauriernas ålder. [16] Tidspressen kom från att hitta nya bevis för öronben i mycket äldre fossiler. Detta var ett kritiskt fynd eftersom öronbenen är bevis på att djuret var ett däggdjur. Följaktligen driver det däggdjurs ursprung flera miljoner Darwin år tidigare.

Den nya fossilen är ett djur som liknar en modern “sockerglidare” – ett litet, allätande, nattaktivt, trädlevande, glidande pungdjur. Fossilen krossades nästan platt, vilket gjorde det svårt att avgöra hur det såg ut ursprungligen. En del som såg ut att vara hörselben undersöktes med datortomografi (CT-skanning). Resultaten övertygade vissa om att sektionen innehöll öronbenen, men andra forskare förblev inte övertygade.[17] Istället för att lösa debatten och fylla i en evolutionär lucka, skapade de mer debatt och skapade några fler evolutionära luckor:

Förhållandet mellan euharamiyidans och multituberculates på det evolutionära trädet är en fråga för livlig debatt, med vissa studier, inklusive den från Wang och kollegor, som visar att de är nära besläktade inom däggdjur, medan andra placerar euharamiyidaner på en släktlinje som förgrenade sig före det vanliga. förfader till levande däggdjur utvecklats. Om det senare scenariot är fallet, skulle euharamiyidans representera en fjärde instans av den oberoende utvecklingen av ett helt fristående mellanörat. [18]

Det stora problemet med evolutionsteorin för öronbenen är att alla kända däggdjur har de tre hörselbenen, och utan alla tre korrekt utformade och korrekt monterade och fungerande i mellanörat skulle hörsel inte vara möjlig. [19] För att hörseln ska fungera måste hela uppsättningen finnas som en enhet, tillsammans med de många ligament som krävs för att koppla ihop benen. Specifikt är ligamenten i väggarna i trumhålan, inklusive tre ligament för att stödja malleus, och ett var för incus och stapes. [20]

Dessutom är två synoviala leder speciellt utformade för att ”filtrera potentiellt skadliga impulsiva stimuli genom att transformera både högsta amplituden och bredden på dessa impulser innan de når slemhinnan.” [21] Dessutom förändrar två små muskler i mellanörat öronbenet spänning och reglerar därmed ljudintensiteten. Tensor tympani är fäst vid malleus och drar malleus inåt, vilket ökar trummembranspänningen. Dessutom drar stapediusmuskeln stapesfotplattan utåt från det ovala fönstret och fungerar därigenom som en metod för att sänka höga ljud som kan skada örat. Som en källa detaljer, örat

ossiklar är ett komplext system av spakar vars funktioner inkluderar: reducering av vibrationernas amplitud, vilket ökar vibrationernas mekaniska kraft och på så sätt förbättrar den effektiva överföringen av ljudenergi från trumhinnan till innerörats strukturer. Ösiklarna fungerar som den elektriska transformatorens mekaniska analog och matchar den mekaniska impedansen hos vibrationer i luft till vibrationer i cochleans vätska. Nettoeffekten av denna impedansmatchning är att kraftigt öka den övergripande känsligheten och de övre frekvensgränserna för däggdjurshörsel, jämfört med reptilhörseln.[22]

Kort sagt, systemet är oreducerbart komplext, vilket kräver att alla delar existerar och monteras korrekt för att överhuvudtaget fungera.

Bilden av evolutionära framsteg från reptiliska skalleben till däggdjurs hörselben är avgjort mindre än övertygande: fragment bryter av käftarna, fungerar som gångjärn och blir högstämda ärstämda förstärkare av ärtor? Evolutionister själva inser att teorin om käke-till-öra-ossiklar är svår att tro. Till exempel skrev Hoffmann: ”Konstigt nog utvecklades dessa ben från rester av käkben, och hur de migrerade för att bilda örat har fascinerat biologer i 200 år.” [23] Fler fossil har bara förvärrat problemen. "Den slående ökningen av fossila upptäckter, i synnerhet nya exemplar från Kina, har drivit på rutinmässig översyn av livets däggdjursträd under de senaste åren", vilket påverkar teorin om hörselben från käke till öra[24]

Darwinistisk frustration från ossikulär ursprung är ytterligare ett exempel på konkursen av evolutionära spekulationer mellan molekyler och mänsklighet. Vad de förkunnar högt i media faller sönder när detaljerna undersöks.

Figur 3. Visar det embryologiska ursprunget för de olika delarna av örat. Deras ontogeni ger inga tecken på ursprung från reptilkäken.

[1] Anthwal, Neal, et al. 2013. Utveckling av däggdjurets mellanörat och käken: anpassningar och nya strukturer. Journal of Anatomy 222(1):147–160, sid. 147.

[2] Maier, Wolfgang och Irina Ruf. 2016. Evolution of the mammalian middle ear: a historical review. Journal of Anatomy 228(2):270–283, februari.

[3] Cuffey, Clifford A. 2001. Fossil Record: Evolution eller “Scientific Creation ”. https://web.archive.org/web/20090501215705/http://www.gcssepm.org/special/cuffey_05.htm

[5] "Evolution av däggdjurs hörselbenen". Wikipedia. Senast redigerad den 12 januari 2021. https://en.wikipedia.org/wiki/Evolution_of_mammalian_auditory_ossicles.

[6] Weil, Anne. 2019. Alla öron om gamla däggdjur. Natur 576(7785):44-45. december.

[7] Hutchins, Michael. 2004. Grzimeks Animal Life Encyclopedia: Volym 12, däggdjur III. Farmington Hills, MI: Gale Publishing, sid. 41.

[10] Se Orozco, J. et al. 2003. Ontogena särdrag hos den mänskliga tympaniska ossikulära kedjan. Acta Otorrinolaringol Esp. 54(1): 1–10 Burford, C.M. och Matthew J. Mason. 2016. Tidig utveckling av malleus och incus hos människor. Journal of Anatomy 229(6): 857–870, December Tucker, Abigail S. 2017. Stora evolutionära övergångar och innovationer: trumhinnan i mellanörat. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Serie B, biologiska vetenskaper 372(1713): 20150483, februari.

[11] Wang, Haibing, Jin Meng och Yuanqing Wang. 2019. Krittfossil avslöjar ett nytt mönster i däggdjurens mellanöras utveckling. Natur 576: 102–105, november. https://www.nature.com/articles/s41586-019-1792-0

[12] Wang, et al., 2019, sid. 102. Betoning läggs till

[14] Hoffmann, Simone. 2021. Ge ett öra åt en klassisk berättelse om däggdjursutveckling. Natur –Nyheter och vyer, 27 januari. https://doi.org/10.1038/d41586-021-00064-5.

[16] Baker, Noah. 2021. Fossiliserade segelflygplan tar däggdjurens ursprung tillbaka till Trias:
Nytt fossil tyder på att däggdjur har utvecklats tidigare än man tidigare trott, Natur — Naturvideo, 27 januari.
https://www.nature.com/articles/d41586-021-00247-0.

[19] Cserhati, Matthew. 2019. Utveckling av mellanöronsben hos däggdjur från käkben hos reptiler? Creation.com,–Creation Ministries International, 3. oktober https://creation.com/evolution-of-middle-ear-bones-does-evidence-bear-it-out.

[20] "Ligament av hörselben." IMAIOS. https://www.imaios.com/en/e-Anatomy/Anatomical-Parts/Ligaments-of-auditory-ossicles.

[21] Gottlieb, Peter, et al. 2018. Den mänskliga ossikulärledsflexibiliteten förvandlar toppamplituden och -bredden hos impulsiva akustiska stimuli. Journal of the Acoustical Society of America 143(6): 3418–3433 juni, sid. 3418.

[22] "Utvecklingen av däggdjurens hörselben." Wikipedia. Senast redigerad den 12 januari 2021. https://en.wikipedia.org/wiki/Evolution_of_mammalian_auditory_ossicles. Källan var Masali, M. 1992. “The ear ossicles and the evolution of the primate ear: A biomechanical approach. Mänsklig evolution, (Houten, Nederländerna: Springer Nederländerna) 7(4): 1–5, oktober.

Dr. Jerry Bergman har undervisat i biologi, genetik, kemi, biokemi, antropologi, geologi och mikrobiologi i över 40 år vid flera högskolor och universitet, inklusive Bowling Green State University, Medical College of Ohio där han var forskarassistent inom experimentell patologi och Universitetet i Toledo. Han är utexaminerad från Medical College of Ohio, Wayne State University i Detroit, University of Toledo och Bowling Green State University. Han har över 1300 publikationer på 12 språk och 40 böcker och monografier. Hans böcker och läroböcker som inkluderar kapitel som han skrev finns på över 1 500 universitetsbibliotek i 27 länder. Hittills finns över 80 000 exemplar av de 40 böcker och monografier som han har skrivit eller medförfattare i tryck. För fler artiklar av Dr Bergman, se hans författarprofil.


Biologi – Hörselorgan Örat är hörselorganet och hos däggdjur balans. Hos däggdjur, örat brukar beskrivas ha tre delar - den yttre öra, mitten öra och det inre öra. Ljud strömmar genom ryggmuskeln in i den yttre hörselgången, ett kort rör som slutar vid trumhinnan (trumhinnan). Ljud får trumhinnan och dess små fästa ben i öratets mittdel att vibrera, och vibrationerna leds till den närliggande snäckan. Den spiralformade snäckan är en del av innerörat och omvandlar ljud till nervimpulser som går till hjärnan. Ytterörat består av ryggmuskeln och hörselgången. Eftersom ytterörat är den enda synliga delen av örat hos de flesta djur, hänvisar ordet “ear ” ofta till den yttre delen ensam. Mellanörat inkluderar trumhålan och de tre ossiklarna. Inre örat sitter i den beniga labyrinten och innehåller strukturer som är nyckeln till flera sinnen: de halvcirkelformade kanalerna, som möjliggör balans och ögonspårning när du flyttar utricle och saccule, vilket möjliggör balans när den står still och cochlea, vilket möjliggör hörsel . Öronen på ryggradsdjur är placerade något symmetriskt på vardera sidan av huvudet, ett arrangemang som underlättar ljudlokalisering. Mellanörat ligger mellan ytterörat och innerörat. Den består av en luftfylld hålighet som kallas trumhålan och inkluderar de tre ossiklarna och deras fästband i hörselröret och de runda och ovala fönstren. Osiklarna är tre små ben som fungerar tillsammans för att ta emot, förstärka och överföra ljudet från trumhinnan till innerörat. Det inre örat sitter i det temporala benet i en komplex hålighet som kallas beniga labyrinten. Ett centralt område känt som vestibulen innehåller två små vätskefyllda urtag, utrikeln och säcken. Inre örat börjar strukturellt vid det ovala fönstret, som tar emot vibrationer från mellanörat. Vibrationer överförs till innerörat till en vätska som kallas endolymf, som fyller den membranösa labyrinten. Örat har två huvudfunktioner: Hörsel : detektering av vibrationer, deras frekvens (tonhöjd) och amplitud (ljudstyrka). Balans : detektering av rörelseriktning, acceleration och huvudposition relaterad till gravitation. trumhinnan hålighet (även kallad trumhålan) ossiklar (3 små ben som är fästa) malleus (eller hammare) - långt handtag fäst vid trumhinnan incus (eller städ) - bryggbenet mellan malleusen och staplarna stapes (eller stigbygel) - fotplattan det minsta benet i kroppen ovalt fönster – förbinder mellanörat med innerörat halvcirkelformade kanaler – fyllda med vätska fäst vid snäckan och nerver skickar information om balans och huvudposition till hjärnan cochlea-spiralformat hörselorgan förvandlar ljud till signaler som skickas till hjärnan hörselrör - dränerar vätska från mellanörat in i halsen bakom näsan När stiften rör sig trycker den på det ovala fönstret, som sedan flyttar snäckan. Cochlea tar flytande vibrationer av ljud från de omgivande halvcirkelformade kanalerna och översätter dem till signaler som skickas till hjärnan av nerver som vestibulär nerv och cochlear nerv. Innerörat funktioner Vibrationerna satte igång vätskan i innerörat. Ciliatcellerna i vätskan förstärker ljudvibrationerna och kategoriserar dem efter frekvens. De omvandlar mekanisk energi till nervsignaler. Hörselnerven samlar alla pulser som avges av ciliatcellerna. Hjärnan registrerar, analyserar och tolkar all information. Öronstruktur Pinna : Detta sägs samla in ljudvågor och kanalisera dem in i den yttre hörselgången. Extern hörselkanal : Öronvax och hårstrån hindrar främmande material från att komma in i örat. Eardrum (tympanum) : vibrerar med samma frekvens som ljudvågorna som slår mot den och den separerar även ytterörat från mellanörat. Öronblåsor (hammare, städ, stigbygel) : överföra och förstärka trumhinnans vibrationer till innerörat. Örontrumpeten : När det öppnas utjämnar det lufttrycket på båda sidor av trumhinnan så att trumhinnan kan vibrera fritt så att exakta ljudkänslor genereras. Ovala fönstret : en flexibel partition som tillåter överföring av vibrationer till innerörat. Runt fönster : en flexibel skiljevägg för att döda tryckförändringarna i innerörat. Cochlea : omvandling av ljudvågor till nervimpulser - "hörsel" -apparat. Hörselnerv : transporterar impulser från snäckan till hjärnans hörselcenter. Halvcirkelformade kanaler : detektering av rörelseriktning och acceleration — balans. Utricle och Saccule : detektering av acceleration och huvudposition relaterad till gravitation - balans. Vestibulär nerv : bär impulser från balansorganen till cerebellum. Korrigering av hörselfel Hos barn är inflammation i mellanörat, kallad otitis media, en vanlig orsak till hörselnedsättning. Orsak: matallergi eller bakteriell infektion. Behandling: antibiotika eller undvikande av allergenet. Hörselens funktion Motor- och reflexeffekter: ögonens och huvudets position. Att upprätthålla balansen. Effekter på högre funktioner: tanke, minne, språk, kroppsspråk, känslor. Sensoriska effekter: huvudets position och rörelse. Sensoriska effekter: uppfattning av ljud. Effekter på medvetandetillstånd och vaksamhet: utlösning av sömn och vakna faser. Behåll vakenhet. Hörselmekanism Ljudvågor omvandlas till nervimpulser i följande steg: Vågorna plockas av pinna, förs ner till öronslangen (hörselgången) som får det att vibrera. Vibrationerna på trumhinnan skapar ytterligare vibrationer i ossiklarna. De fungerar som spakar genom att förstora ljudvågor i slutet av staplarna. Stapesna vibrerar mot det ovala fönstret och skapar därmed vibrationer i perilymfen. Detta passerar ner i snäckan. Vibrationen överförs vidare till endolymfen, varifrån den kommer till orgeln i corti där nervösa impulser utlöses längs hörselnerven till hjärnan och ryggen, och vi får att höra. Ljudkrets Ljudet kommer in i hörselgången Ljudet får trumhinnan att vibrera Malleus och inkus överför vibrationerna Inre örat avkodar ljudet och skickar det till hörselnerven Ljudnerven förmedlar ljudet till hjärnan Hjärnan analyserar och tolkar ljudet Balanseringsmekanism Vissa mekanismer är inblandade i att upprätthålla balansen. Allt börjar med huvudet. Huvudrörelser i valfri riktning påverkar vätskan eller endolymfen i motsvarande halvcirkelformade kanal som är i rät vinkel mot varandra. Detta tvingar sensoriska celler i ampullen att sätta upp impulser genom hörselnerven till hjärnan och praktikanten för tolkning. Hjärnan vidarebefordrar impulser till kroppens muskler för att balansera eller bestämma kroppens position. Tidiga tetrapod- och fostervattensöron

I moderna fostervatten (inklusive däggdjur) samlar mellanörat luftburna ljud genom en trumhinna och överför vibrationer till innerörat via tunna brosk- och förbenade strukturer. Dessa strukturer inkluderar vanligtvis staplarna (en stigbygelformad hörselbenet).

Tidiga tetrapoder hade sannolikt inte trumhinnor. Öronrum verkar ha utvecklats oberoende tre till sex gånger. [25] [26] I basala medlemmar av de tre huvudkladerna av amnioter (synapsider, eureptiler och parareptiler) är stapesbenen relativt massiva rekvisita som stöder hjärnan, och denna funktion hindrar dem från att användas som en del av hörselsystemet . Det finns emellertid allt fler bevis för att synapsider, eureptiler och parareptiler utvecklade trumhinnor som är anslutna till innerörat med staplar under Permian. [27]


Mänskligt öra: struktur och funktioner (med diagram)

Den består av en pinna, yttre hörselgång (kanal) och trumhinna.

Pinna är ett utskjutande elastiskt brosk täckt med hud. Dess mest framträdande yttre ås kallas spiralen. Lobulan är den mjuka böjliga delen i dess nedre ände som består av fibrös och fettvävnad rikligt försedd med blodkapillärer. Det är känsligt och effektivt för att samla ljudvågor.

(ii) External Auditory Meatus:

Det är en rörformig passage som stöds av brosk i dess yttre del och av ben i dess inre del. Meatus (kanalen) är invändigt fodrad av hårig hud (skiktat epitel) och kärnkörtlar (vaxkörtlar). De senare är modifierade svettkörtlar som utsöndrar ett vaxartat ämne - cerumen (öronvax) som förhindrar att främmande kroppar kommer in i örat.

(iii) trumhinnan (tympanum):

Separates the tympanic cavity from the external auditory meatus. It is thin and semi-transparent, almost oval, though somewhat broader above than below. The central part of the tympanic membrane is called the umbo. The handle of the malleus is firmly attached to the membrane’s internal surface.

Functions of External Ear:

It directs sound waves towards the tympanic membrane. The sound waves produce pressure changes over the surface of the tympanic membrane. The cerumen (ear wax) prevents the entry of the foreign bodies into the ear.

2. Middle Ear:

It includes the following:

(i) The tympanic cavity, filled with air is connected with the nasopharynx through the Eustachian tube (auditory tube), which serves to equalize the air pressure in the tym­panic cavity with that on the outside.

(ii) There is a small flexible chain of three small bones called ear ossicles— the malleus (hammer shaped), the incus (anvil shaped) and the stapes (stirrup shaped). The malleus is attached to the tympanic mem­brane on one side and to the incus on the other side.

The incus in turn is connected with the stapes, which is attached to the oval membrane covering the fenestra ovalis (oval window) of the inner ear. Malleus is the largest ossicle, however, stapes is smallest ossicle. Stapes is also the smallest bone in the body.

(iii) Two skeletal muscles, the tensor tympani attached to the malleus and the stapedius attached to the stapes, are also present in the middle ear. Stapedius is the smallest muscle in the body.

(iv) The middle ear is connected with the inner ear through two small openings closed by the membranes. These openings are (a) fenestra ovalis (oval window) as mentioned above and (b) fenestra rotunda (round window).

The fenestra ovalis is covered by foot plate of the stapes. The fenestra rotunda is enclosed by a flexible secondary tympanic membrane. The latter is responsible for equalizing the pressure on either side of the tym­panic membrane.

Functions of Middle ear:

(i) Due to the pressure changes produced by sound waves, the tympanic membrane vibrates, i.e., it moves in and out of the middle ear. Thus the tympanic membrane acts as a resonator that reproduces the vibration of sound,

(ii) It transmits sound waves from external to the internal ear through the chain of ear ossicles,

(iii) The intensity of sound waves is increased about twenty times by the ear ossicles. It may be noted that the frequency of sound does not change and

(iv) From the tympanic cavity extra sound is carried to the pharynx through Eustachian tube.

3. Internal Ear:

There is a body cavity on each side enclosed in the hard periotic bone which contains the perilymph. The later corresponds to the cerebrospinal fluid. A structure, the membranous labyrinth floats in the perilymph. The membranous labyrinth consists of three semicircular ducts, utricle, saccule, endolymphaticus and cochlea.

There are present three semicircular ducts the anterior, the posterior and the lateral semicircular ducts. They arise from the utricle. The anterior and posterior semicircular ducts arise from crus commune.

Each semicircular duct is enlarged at one end to give rise to a small rounded ampulla. The anterior and lateral semicircular ducts bear ampullae at their anterior ends, while the posterior duct contains an ampulla at its posterior end.

Each ampulla contains a sensory patch of cells, the crista Each crista consists of two kinds of cells, the sensory and supporting cells. The sensory cells bear long sensory hairs at their free ends and nerve fibres at the other end. The sensory hairs are partly embedded in a gelatinous mass, the cupula. The cristae are concerned with balance of the body.

(ii) Utricle, Endolymphaticus and Saccule:

The utricle is a dorsally placed structure to which all the three semicircular ducts are connected. The saccule is a ventrally situated structure which is joined with the utricle by a narrow utriculosaccular duct. From this duct a long tube, the ductus endolymphaticus arises which ends blindly as the saccus

endolymphaticus. Both utricle and saccule contain sensory patches, the maculae. A macula comprises sensory and supporting cells similar to those of the crista. The hair are not actually motile and are embedded in a gelatinous membrane, the otolith membrane in which there are also found very small crystals of calcium carbonate, the otolith. The cristae and maculae are the receptors of balance.

Both cristae and maculae are concerned with balance.

It is the main hearing organ which is connected with saccule by a short ductus reuniens leading from the saccule. It is spirally coiled that resembles a snail shell in appearance. It tapers from a broad base to an almost pointed apex.

Internally it consists of three fluid filled chambers or canals, the upper scala vestibuli, lower scala tympani, and the middle scala media (cochlear duct). Both scala vestibuli and scala tympani are filled with perilymph. However scala media is filled with endolymph. Both the scala vestibuli and scala tympani are connected with each other at the apex of the cochlea by a small canal, the helicotrema.

It is important to mention that near the base of the scala vestibuli the wall of the membranous labyrinth comes in contact with the fenestra ovalis, while at the lower end of the scala tympani lies the fenestra rotunda.

The scala media is the most important canal or channel of the cochlea. It bears an upper membrane, the Reissner’s membrane, and lower membrane, basilar membrane. On the basilar membrane a sensory ridge, the organ of Corti is present.

The organ of Corti consists of outer hair cells, inner hair cells, inner pillar cells, outer pillar cells, tunnel of Corti, phalangeal cells (cells of Deiters), cells of Hensen and cells of Claudius.

The sensory hairs project from the outer ends of the hair cells into the scala media, while from the inner end of the cells nerve fibres arise, which unite to form the cochlear nerve. The tectorial membrane overhangs the sensory hair in the scala media. Its properties are to determine the patterns of vibration of sound waves.

Functions of Ear:

The ear performs the functions of hearing and balancing (equilibrium).

1. Mechanism of Hearing:

The sound waves are collected by the external ear up to some extent. They pass through the external auditory meatus to the tympanic membrane which is caused to vibrate. The vibrations are transmitted across the middle ear by the malleus, incus and to the stapes bones. The latter fits into the fenestra ovalis. The perilymph of the internal ear receives the vibrations through the membrane covering, the fenestra ovalis.

From the perilymph the vibrations are transferred to the scala vestibuli of cochlea and then to scala media through Reissner’s membrane. Thereafter, the movements of endolymph and tectorial membrane stimulate the sensory hairs of the organ of Corti.

The impulses thus received by the hair cells are carried to the brain (temporal lobe of each cerebral hemisphere) through the auditory nerve where the sensation of hearing is felt (recognised).

It is evident that the external and middle ears serve to transmit sound waves to the internal ear. It is in the internal ear that the transformation of the vibrations into nerve impulses for relay to the brain takes place. During loud sound, some sound waves are transferred from scala vestibuli to scala tympani through helicotrema.

From scala tympani the sound waves are transmitted to the tympanic or middle ear cavity through the membrane covering the fenestra rotunda. From the tympanic cavity the sound waves are transferred to the pharynx through the Eustachian tube.

2. Equilibrium:

The semicircular canals, utricle and saccule of membranous labyrinth are the structures of equilibrium (balancing). Whenever the animal gets tilted or displaced the hair cells of the cristae and maculae are stimulated by the movement of the endolymph and otolith.

The stimulus is carried to the brain through the auditory nerve and the change of the position is detected by the medulla oblongata of the brain. After that, the brain sends impulses (mes­sages) to the muscles to regain the normal conditions.

Spinning or whirling vertigo (dizziness) is characteristic of meniere’s disease.

This is an acute infection of the middle ear caused mainly by bacteria and associated with infection of the nose and throat.


Ytteröra

The outer ear consists of the external part of the ear (pinna or auricle) and the ear canal (external auditory meatus).

The human ear is divided into three compartments:  the external ear, middle ear, and inner ear.

The external ear is the auricle, or pinna, a cartilage-supported fleshy flap that helps to funnel sound waves into the external auditory canal. Sound waves travel down this canal to the tympanic membrane, a thin sheet of connective tissue also known as the eardrum. When sound waves strike the tympanic membrane, it vibrates. The mechanical energy of the sound waves is converted into the mechanical energy of eardrum vibration. 

The pinna consists of cartilage covered by skin and is shaped to capture sound waves and funnel them through the ear canal to the eardrum (tympanic membrane), a thin membrane that separates the outer ear from the middle ear.


Innehåll

Following on the ideas of Étienne Geoffroy Saint-Hilaire, the relationship between the reptilian jaw bones and mammalian middle-ear bones was first established on the basis of embryology and comparative anatomy by Karl Bogislaus Reichert (in 1837, before the publication of On the Origin of Species in 1859) and advanced by Ernst Gaupp, and this is known as the Reichert–Gaupp theory. [5] [6]

In the course of the development of the embryo, the incus and malleus arise from the same first pharyngeal arch as the mandible and maxilla, and are served by mandibular and maxillary division of the trigeminal nerve. [7]

. the discovery that the mammalian malleus and incus were actually homologues of visceral elements of the "reptilian" jaw articulation . ranks as one of the milestones in the history of comparative biology. [8]

. it is one of the triumphs of the long series of researches on the extinct Theromorph reptiles, begun by Owen (1845), and continued by Seeley, Broom, and Watson, to have revealed the intermediate steps by which the change may have occurred from an inner quadrate to an outer squamosal articulation . [9]

Yet the transition between the "reptilian" jaw and the "mammalian" middle ear was not bridged in the fossil record until the 1950s [10] with the elaboration of such fossils as the now-famous Morganucodon. [11]

There are also more recent studies in the genetic basis for the development of the ossicles from the embryonic arch, [12] and relating this to evolutionary history. [13]

"Bapx1, också känd som Nkx3.2, is the vertebrate homologue of the Drosophila gen Bagpipe. A member of the NK2 class of homeobox genes . ", [14] this gene is implicated in the change from the jaw bones of non-mammals to the ossicles of mammals. [15] [16] Others are Dlx gener, Prx genes, and Wnt gener. [17]

Error: Image is invalid or non-existent.


Ear ossicles of modern humans and Neanderthals: Different shape, similar function

A research team led by scientists of the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology scanned the skulls of neanderthals and found the small middle ear ossicles, which are important for hearing, still preserved within the cavities of the ear. To their surprise, the neanderthal ossicles are morphologically distinct from the ossicles of modern humans. Despite the differences in morphology, the function of the middle ear is largely the same in the two human species. The authors relate the morphological differences in the ossicles to different evolutionary trajectories in brain size increase and suggest that these findings might be indicative of consistent aspects of vocal communication in modern humans and neanderthals. These findings are also of importance for shedding light on the emergence of human spoken language, which can only be inferred indirectly from the archaeological and fossil record.

The three bones of the middle ear (hammer, anvil, stapes) make up the ossicular chain. This bony chain, which is found in all mammals is dedicated to the transmission of sound waves from the tympanic membrane to the inner ear and helps in amplifying the energy of airborne sound in order to allow the sound wave to travel within the fluid-filled inner ear. Moreover, the ear ossicles are not only important for correct hearing but are also the smallest bones of our body. Thus, it does not surprise that the ossicles are among the most rarely found bones in the mammalian fossil record including the one of human ancestors. Given their important role in audition this lack of knowledge has ever been frustrating for researchers interested in studying hearing capacities of extinct species.

Tiny bones still present

This also applies to our closest extinct relatives -- the neanderthals whose communicative capacities including existence of human spoken language is a major scientific debate ever since the first discovery of neanderthal remains. A research team led by Alexander Stoessel from the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Leipzig used high-resolution computer tomography scans of neanderthal skulls and systematically checked for ossicles that potentially became trapped within the cavity of the middle ear. And indeed, the researchers found ear ossicles in 14 neanderthal individuals coming from sites in France, Germany, Croatia and Israel, resulting in the largest sample of ear ossicles of any fossil human species. "We were really astonished how often the ear ossicles are actually present in these fossil remains, particularly when the ear became filled with sediments" says lead researcher Alexander Stoessel.

After virtually reconstructing the bones, the team -- which also included scientist from the Friedrich-Schiller University in Jena and the University College in London -- compared them to ossicles of anatomically modern humans and also chimpanzees and gorillas which are our closest living relatives.

Since ossicles are not only small but also complex-shaped the researchers compared them by means of three-dimensional analysis that uses a much larger number of measuring points allowing for examination of the three-dimensional shape of a structure. "Despite the close relationship between anatomically modern humans and neanderthals to our surprise the ear ossicles are very differently shaped between the two human species" says Romain David who was involved in the study.

Based on the results of the morphological comparison the research team examined the potential reasons for these different morphologies. In order to see if these differences may affect hearing capacity of neanderthals and modern humans or reflects a tight relationship with the base of the skull they also analyzed the structures surrounding the ear ossicles. The outcome of this analysis was surprising, again since the functional parameters of the neanderthal and modern human middle ear are largely similar despite contrasting morphologies.

Similar communication skills in archaic humans

Instead, the team found the ear ossicles strongly related to the morphology of the surrounding cranial structures which also differ between the two human groups. The researchers attribute these differences to different evolutionary trajectories that neanderthals and modern humans pursued in order to increase their brain volume which also impacted the structures of the cranial base which the middle ear is a part of. "For us these results could be indicative for consistent aspects of vocal communication in anatomically modern humans and neanderthals that were already present in their common ancestor" says Jean-Jacques Hublin who is an author of this study and continues "these findings should be a basis for continuing research on the nature of the spoken language in archaic hominins."


Titta på videon: I AWAKENED THE SEALED DEVIL (December 2022).