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| © Luis A. Coloma (Centro Jambatu) |
La compleja historia evolutiva del oído medio timpánico en ranas y sapos (Anura)
Martín O. Pereyra, Molly C. Womack, J. Sebastián Barrionuevo,
Boris L. Blotto, Diego Baldo, Mariane Targino, Jhon Jairo Ospina-Sarria, Juan
M. Guayasamin, Luis A. Coloma, Kim L. Hoke, Taran Grant & Julián Faivovich
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La mayoría de los anuros poseen un oído medio timpánico (OMT)
que transmite ondas sonoras al oído interno. Sin embargo, numerosas especies
carecen de algunos o todos los componentes del OMT. Para entender la evolución de
estas estructuras, se realizó una evaluación exhaustiva de su ocurrencia en los
anuros y se realizaron reconstrucciones de los estados ancestrales del caracter. Nuestros análisis
indican que el OMT se perdió por completo independientemente al menos 38 veces en
Anura. Las inferencias sobre la historia evolutiva del OMT son excepcionalmente complejas en los sapos
verdaderos (Bufonidae), donde se perdió en el ancestro común más reciente,
anterior a una radiación de > 150 especies sin oído. Después de esa pérdida
inicial, se infiere que algunas o todas las estructuras del OMT reaparecieron independientemente
dentro de dos clados pequeños y en una radiación de > 400 especies. La
reaparición del OMT en este último clado fue seguido por al menos 10 pérdidas
de todo el OMT. Las numerosas pérdidas y ganancias del OMT en anuros no tiene
paralelo entre los tetrápodos. Nuestros resultados muestran que los anuros, y especialmente
sapos bufónidos, son un excelente modelo para estudiar las correlaciones
conductuales de pérdida del oído, las vías de sonido extratimpánicas, y los
mecanismos genéticos y de desarrollo subyacentes en la morfogénesis de las
estructuras de OMT.
The complex
evolutionary history of the tympanic middle ear in frogs and toads (Anura)
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Most anurans possess a tympanic middle ear (TME) that
transmits sound waves to the inner ear; however, numerous species lack some or
all TME components. To understand the evolution of these structures, we
undertook a comprehensive assessment of their occurrence across anurans and
performed ancestral character state reconstructions. Our analysis indicates
that the TME was completely lost at least 38 independent times in Anura. The
inferred evolutionary history of the TME is exceptionally complex in true toads
(Bufonidae), where it was lost in the most recent common ancestor, preceding a
radiation of >150 earless species. Following that initial loss, independent
regains of some or all TME structures were inferred within two minor clades and
in a radiation of >400 species. The reappearance of the TME in the latter
clade was followed by at least 10 losses of the entire TME. The many losses and
gains of the TME in anurans is unparalleled among tetrapods. Our results show
that anurans, and especially bufonid toads, are an excellent model to study the
behavioural correlates of earlessness, extratympanic sound pathways, and the
genetic and developmental mechanisms that underlie the morphogenesis of TME
structures.
