Melihat Fosil Ini, Telinga Tengah Manusia Berevolusi dari Insang Ikan?

Manusia dan hewan darat lainnya memiliki tulang khusus di telinga mereka yang sangat penting untuk pendengaran. Ikan purba menggunakan struktur serupa untuk bernapas di bawah air.

Telinga tengah manusia yang menampung tiga tulang kecil bergetar, merupakan kunci untuk membawa getaran suara ke telinga bagian dalam, tempat getaran itu menjadi impuls saraf yang memungkinkan kita dapat mendengar.

Bukti embrionik dan fosil membuktikan bahwa telinga tengah manusia berevolusi dari spirakel ikan. Namun, asal usul spirakel vertebrata telah lama menjadi misteri yang belum terpecahkan dalam evolusi vertebrata.

Beberapa peneliti abad ke-20, percaya bahwa vertebrata awal harus memiliki insang spirakular lengkap, mencari satu di antara lengkung rahang bawah dan hyoid dari vertebrata awal. Meskipun penelitian ekstensif mencakup lebih dari satu abad, tetapi tidak ada fosil vertebrata yang ditemukan.

Kini, bagaimanapun, para ilmuwan dari Institut Paleontologi dan Paleoantropologi Vertebrata (IVPP) dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan kolaborator mereka telah menemukan petunjuk misteri ini dari fosil galeaspid berlapis baja di Tiongkok.

Temuan mereka bahkan telah dipublikasikan di jurnal Frontiers in Ecology and Evolution pada 19 Mei 2022 dengan menyertakan judul "The Evolution of the Spiracular Region From Jawless Fishes to Tetrapods".

Menurut Prof. Gai Zhikun dari IVPP, penulis pertama studi, para peneliti dari institut tersebut secara berturut-turut menemukan selama 20 tahun terakhir fosil tempurung otak 3D Shuyu berusia 438 juta tahun dan fosil galeaspid pertama yang berusia 419 juta tahun yang benar-benar diawetkan dengan filamen insang di ruang brankial pertama. Fosil tersebut masing-masing ditemukan di Changxing, Provinsi Zhejiang, dan Qujing, Provinsi Yunnan.

“Fosil-fosil ini memberikan bukti anatomis dan fosil pertama untuk spirakel vertebrata yang berasal dari insang ikan,” kata Zhikun, seperti dilaporkan oleh Phys.org.

Sebanyak tujuh endocast virtual dari tempurung otak Shuyu kemudian direkonstruksi. Hampir semua detail anatomi tengkorak Shuyu terungkap dalam tengkorak seukuran kuku jarinya, termasuk lima divisi otak, organ sensorik, dan saraf kranial juga saluran pembuluh darah di tengkorak.

"Banyak struktur penting manusia dapat ditelusuri kembali ke nenek moyang ikan kita, seperti gigi, rahang, telinga tengah, dll. Tugas utama ahli paleontologi adalah menemukan mata rantai penting yang hilang dalam rantai evolusi dari ikan hingga manusia. Shuyu telah dianggap sebagai mata rantai kunci yang hilang sama pentingnya dengan Archaeopteryx, Ichthyostega, dan Tiktaalik," kata Zhu Min, akademisi dari Chinese Academy of Sciences.

Spirakel adalah lubang kecil di belakang setiap mata yang membuka ke mulut pada beberapa ikan. Pada hiu dan semua pari, spirakel bertanggung jawab untuk memasukkan air ke dalam ruang bukal sebelum dikeluarkan dari insang. Spirakel sering terletak di bagian atas hewan yang memungkinkan bernapas bahkan saat hewan tersebut sebagian besar terkubur di bawah sedimen.

Di Polypterus, ikan bertulang yang paling primitif dan hidup ini, spirakel digunakan untuk menghirup udara. Namun, spirakel ikan akhirnya diganti di sebagian besar spesies non-ikan saat mereka berevolusi untuk bernapas melalui hidung dan mulut mereka. Pada tetrapoda awal, spirakel tampaknya telah berkembang pertama kali menjadi takik Otic. Seperti spirakel, itu digunakan dalam respirasi dan tidak mampu merasakan suara. Kemudian spirakel berevolusi menjadi telinga tetrapoda modern, akhirnya menjadi saluran pendengaran yang digunakan untuk mentransmisikan suara ke otak melalui tulang telinga bagian dalam yang kecil. Fungsi ini tetap ada sepanjang evolusi manusia.

"Temuan kami menjembatani seluruh sejarah celah spirakular, menyatukan penemuan terbaru dari kantong insang fosil vertebrata tanpa rahang, melalui spirakel vertebrata berahang paling awal, ke telinga tengah tetrapoda pertama yang menceritakan kisah evolusi luar biasa ini," kata Prof. Per E. Ahlberg dari Uppsala University dan akademisi dari Royal Swedish Academy of Sciences.