Telinga luar kita mungkin berasal dari insang ikan purba, demikian temuan para ilmuwan
Bagian luar manusia telinga mungkin telah berevolusi dari insang ikan prasejarah, sebuah studi baru menemukan.
Eksperimen penyuntingan gen menunjukkan bahwa tulang rawan pada insang ikan bermigrasi ke saluran telinga jutaan tahun yang lalu selama manusia hidup. evolusi. Lebih jauh lagi, telinga luar kita mungkin memiliki akar evolusi pada invertebrata laut purba, seperti kepiting tapal kudakata para ilmuwan.
Penelitian ini memberikan pencerahan baru tentang asal muasal telinga luar yang misterius, yang hanya dimiliki oleh mamalia. “Ketika kami memulai proyek ini, asal mula evolusi telinga luar adalah sebuah kotak hitam,” rekan penulis studi Gage Crumpseorang profesor biologi sel induk dan pengobatan regeneratif di Universitas Southern California, mengatakan dalam a penyataan.
Para peneliti telah mengetahui bahwa telinga tengah kita – yang masing-masing terletak di belakang gendang telinga dan terdiri dari tiga tulang kecil – muncul dari tulang rahang ikan purba. Contoh evolusi yang mengubah dan menggunakan kembali struktur anatomi ini “membuat kami bertanya-tanya apakah telinga luar yang bertulang rawan mungkin juga muncul dari struktur nenek moyang ikan,” kata Crump.
Telinga luar kita dan mamalia lain terbuat dari subtipe tulang rawan yang disebut tulang rawan elastis. Tulang ini lebih fleksibel daripada tulang rawan hialin atau tulang rawan fibrosa, yang masing-masing terdapat di hidung manusia dan di cakram di antara tulang belakang kita.
Kunci untuk menelusuri asal usul telinga luar manusia hingga ikan adalah penemuan bahwa tulang rawan elastis juga terdapat pada insang ikan. “Ketika kami memulai penelitian ini, sangat sedikit informasi yang beredar mengenai apakah tulang rawan elastis ada di luar mamalia,” kata Crump.
Para peneliti menggunakan noda protein untuk mengungkap bahwa insang ikan zebra (rerio Denmark), salmon Atlantik (Salmo salar) dan tiga spesies ikan lainnya mengandung tulang rawan elastis. Semua spesiesnya adalah ikan bertulang modern, menunjukkan bahwa tulang rawan elastis adalah ciri umum kelompok ini, menurut penelitian yang diterbitkan pada 9 Januari di jurnal tersebut. Alam.
Selanjutnya, para ilmuwan menguji hubungan evolusi antara tulang rawan elastis pada insang ikan dan telinga luar mamalia. Tulang rawan elastis tidak dapat terawetkan dengan baik dalam fosil, sehingga para peneliti menggunakan petunjuk molekuler sebagai gantinya. Mereka mencari elemen pengendali gen yang disebut “peningkat” – rangkaian DNA pendek yang dapat mengaktifkan gen terkait ketika terikat oleh protein tertentu.
Karena peningkat genetik sangat spesifik pada jaringan, peneliti dapat dengan mudah mendeteksi di mana peningkat tersebut aktif. Untuk menguji apakah aktivitas penambah – dan juga regulasi gen – serupa pada insang ikan dan telinga luar manusia, Crump dan rekan-rekannya memasukkan peningkat telinga luar manusia ke dalam genom ikan zebra.
Eksperimen tersebut memicu aktivitas pada insang ikan zebra, yang mengisyaratkan adanya hubungan nenek moyang antara gen di telinga luar manusia dan insang ikan. Kemudian, para peneliti melakukan percobaan secara terbalik: Mereka memasukkan peningkat yang terkait dengan insang ikan zebra ke dalam genom tikus dan mendeteksi aktivitas di telinga luar tikus.
Melalui serangkaian eksperimen lain dengan berudu dan kadal anole hijau (Anolis carolinensis), tim menunjukkan bahwa amfibi dan reptil juga mewarisi struktur insang dan telinga dari ikan. Pada kadal, aktivitas penambah terjadi di saluran telinga, yang menunjukkan bahwa tulang rawan elastis telah mulai bermigrasi dari insang ke telinga luar pada saat reptil muncul di Bumi sekitar 315 juta tahun yang lalu.
“Temuan kami menunjukkan bahwa unsur-unsur program pengembangan insang nenek moyang digunakan kembali beberapa kali selama evolusi vertebrata untuk menghasilkan struktur insang dan telinga yang beragam,” tulis para peneliti dalam penelitian tersebut.
Terakhir, tim menemukan penambah sel kepiting tapal kuda yang memicu aktivitas pada insang ikan zebra. Kepiting tapal kuda adalah “fosil hidup” yang muncul sekitar 400 juta tahun lalu, dan penemuan ini menunjukkan bahwa telinga luar kita mungkin memiliki akar evolusi yang jauh lebih dalam daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Meskipun penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memastikan seberapa dalam akar ini meregang, “pekerjaan ini memberikan babak baru bagi evolusi telinga mamalia,” kata Crump.
