El fósil de 165 millones de años de Microdocodon gracilis , una pequeña, animal parecido a una musaraña, muestra el ejemplo más antiguo de huesos hioides modernos en la evolución de los mamíferos.

Los huesos hioides unen la parte posterior de la boca, o faringe, a las aberturas del esófago y la laringe. Los hioides de los mamíferos modernos, incluidos los humanos, están dispuestos en forma de "U", similar a la silla de montar del columpio para niños, suspendido por segmentos articulados del cráneo. Nos ayuda a transportar y tragar alimentos y líquidos masticados, una función crucial de la que depende nuestro sustento.

Los mamíferos en su conjunto son mucho más sofisticados que otros vertebrados vivos a la hora de masticar la comida y tragarla en pequeños trozos a la vez. en lugar de tragar grandes bocados o presas enteras como un caimán.

"Los mamíferos se han vuelto tan diversos hoy en día a través de la evolución de diversas formas de masticar su comida, clima son insectos, gusanos carne, o plantas. Pero no importa cuán diferente puedan masticar los mamíferos, todos tienen que tragar de la misma forma, "dijo Zhe-Xi Luo, Doctor., profesor de biología y anatomía de organismos en la Universidad de Chicago y autor principal de un nuevo estudio del fósil, publicado esta semana en Ciencias .

"Esencialmente, La forma especializada en que los mamíferos mastican y luego tragan es posible gracias a los ágiles huesos hioides en la parte posterior de la garganta. "Dijo Luo.

'Un prístino, hermoso fósil '

Este moderno aparato hioides es móvil y permite que los músculos de la garganta controlen las intrincadas funciones para transportar y tragar alimentos masticados o beber líquidos. Otros vertebrados también tienen huesos hioides, pero sus hioides son simples y parecidos a varillas, sin juntas móviles entre segmentos. Solo pueden tragar alimentos enteros o en trozos grandes.

Cuándo y cómo apareció por primera vez esta estructura hioides única en los mamíferos, sin embargo, ha sido cuestionado durante mucho tiempo entre los paleontólogos. En 2014, Chang-Fu Zhou, Doctor., del Museo Paleontológico de Liaoning en China, el autor principal del nuevo estudio, encontré un nuevo fósil de Microdocodon conservado con delicados huesos hioides en el famoso sitio jurásico de Daohugou en el noreste de China. Poco después, Luo y Thomas Martin de la Universidad de Bonn, Alemania, se reunió con Zhou en China para estudiar el fósil.

"Es un prístino, hermoso fósil. Me asombró la exquisita conservación de este diminuto fósil a primera vista. Tenemos la sensación de que era inusual pero nos sorprendió lo inusual que tenía, "Dijo Luo." Después de tomar fotografías detalladas y examinar el fósil bajo un microscopio, nos dimos cuenta de que este animal jurásico tiene pequeños huesos hioides muy parecidos a los de los mamíferos modernos ".

Esta nueva información les dio a Luo y sus colegas un contexto adicional sobre cómo estudiar el nuevo fósil. Microdocodon es un docodont, de un linaje extinto de parientes cercanos de mamíferos de la Era Mesozoica llamados mammaliaforms. Previamente, Los paleontólogos anticiparon que hioides como este tenían que estar allí en todos estos primeros mamíferos, pero era difícil identificar los delicados huesos. Después de encontrarlos en Microdocodon , Desde entonces, Luo y sus colaboradores han encontrado estructuras hioides fosilizadas similares en otros mamíferos mesozoicos.

"Ahora podemos, por primera vez, abordar cómo evolucionó la función crucial de la deglución entre los primeros mamíferos a partir del registro fósil, "Dijo Luo." Los diminutos hioides de Microdocodon son un gran hito para interpretar la evolución de la función de alimentación de los mamíferos ".

Nuevos conocimientos sobre la evolución de los mamíferos en su conjunto

Luo también trabajó con el erudito postdoctoral Bhart-Anjan Bhullar, Doctor., ahora en la facultad de la Universidad de Yale, y April Neander, artista científico y experto en visualización CT de fósiles en UChicago, estudiar moldes de Microdocodon y reconstruir cómo vivía.

La mandíbula y el oído medio de los mamíferos modernos se desarrollan a partir (o alrededor) del primer arco faríngeo, estructuras en un embrión de vertebrado que se convierten en otros huesos y tejidos reconocibles. Mientras tanto, los hioides se desarrollan por separado del segundo y tercer arcos faríngeos. Microdocodon tiene un oído medio primitivo todavía adherido a la mandíbula como el de otros mamíferos primitivos como los cinodontos, que es diferente al oído de los mamíferos modernos. Sin embargo, sus hioides ya son como los de los mamíferos modernos.

"Los hioides y los huesos del oído son todos derivados del esqueleto primordial de la boca y las branquias de los vertebrados, con el que nuestros primeros antepasados ​​parecidos a peces se alimentaban y respiraban, "Dijo Bhullar." El articulado, hioides móvil de Microdocodon coexiste con un oído medio arcaico, todavía unido a la mandíbula inferior. Por lo tanto, la construcción del mamífero moderno implicó la reutilización en serie de un sistema verdaderamente antiguo ".

El pequeño criatura parecida a una musaraña probablemente pesaba solo de 5 a 9 gramos, con un cuerpo esbelto, y una cola excepcionalmente larga. Las dimensiones de los huesos de sus extremidades coinciden con las de los habitantes de los árboles modernos.

"Los huesos de sus extremidades son tan delgados como cerillas, y, sin embargo, este diminuto mamífero mesozoico todavía vivía una vida activa en los árboles, "Dijo Neander.

Los lechos fósiles que cedieron Microdocodon tienen una antigüedad de 164 a 166 millones de años. Microdocodon coexistió con otros docodontos como el semiacuático Castorocauda, el Docofossor subterráneo, la vivienda en los árboles Agilodocodon , así como algunos planeadores mammaliaform.