Äänillä viestiminen on tärkeä osa monien eläinlajien käyttäytymistä. Äänillä kutsutaan parittelukumppania, varoitetaan vihollisista ja opetetaan uusia asioita.
Tutkijoilla on kuitenkin ollut vaikeuksia hahmottaa, miten ääniviestinnän tärkein väline, korvakäytävä, on kehittynyt. Etenkin hyönteisten korvien evoluutio on ollut hämärän peitossa, sillä hyvin säilyneitä hyönteisfossiileja on niukasti.
Nyt kiinalaisen Nanjingin geologisen ja paleontologisen instituutin tutkijat ovat päässeet tutustumaan 160 miljoonaa vuotta vanhoihin heinäsirkkafossiileihin.
Tutkimus heinäsirkan korvista on ilmestynyt Proceedings of the National Academy of Sciences -tiedejulkaisussa.
Tässä yksi Kiinasta löydetyistä 24 fossiilistuneesta heinäsirkasta. 160 miljoonaa vuotta vanha fossiili on säilynyt niin hyvin, että siitä pystyy tutkimaan myös korvan rakenteita.
Varhaisimmat hyönteiskorvat
Tutkimuskohteena oli 24 Kiinasta löydettyä kivettynyttä heinäsirkkaa, jotka ovat peräisin jurakaudelta 160 miljoonan vuoden takaa, jolloin maapallolla vielä eli hirmuliskoja.
Fossiilit ovat niin hyvin säilyneitä, että niistä erottuvat myös korvakäytävät. Tutkijoilla oli siis käsissään vanhimmat tunnetut hyönteisten korvat.
Aiemmin vanhimmat sirkka- ja heinäsirkkafossiilit olivat 50 miljoonaa vuoden takaa. Ne löydettiin Coloradosta Yhdysvalloista.
Jurakauden heinäsirkkojen korvakäytävät ovat hyvin samankaltaisia kuin niiden nykyisillä sukulaisilla. Sirkkojen korvat sijaitsevat niiden etummaisessa jalkaparissa.
Tutkijoiden mukaan muinaishyönteiset ovat tunnistaneet lajitoveriensa lyhyitä korkeataajuisia ääniä, joilla ne ovat varoittaneet hyönteisiä syövistä pedoista.
Kahdessa ylimmässä kuvassa näkyy fossiilistuneita heinäsirkkakoiraan siipiä. Hankaamalla siipiään vastakkain heinäsirkat pystyivät tuottamaan jopa 16 kilohertsin taajuisia ääniä. Tätä äänentuottomenetelmää kutsutaan stridulaatioksi. Näin korkean äänen havaitsemiseen tarvitaan erityinen kuuloelin, korvakäytävä. Alarivissä on yksi Kiinasta löydetyistä heinäsirkkafossiileista, joissa ovat säilyneet myös korvakäytävät. Korvakäytävät ovat etummaisessa jalkaparissa eli polven alapuolella.
Korvien kehitys alkoi jo varhain
Hyönteiset olivat ensimmäisiä kuivan maan eläimiä, jotka viestivät keskenään ääniaaltojen avulla.
Osalle hyönteisistä kehittyivät tuntosarvet vastaanottamaan ilmassa eteneviä ääniaaltoja, mutta heinäsirkat kehittivät samantyyppisen korvan kuin nisäkkäät. Siinä rumpukalvo muuttaa ääniaallot värähtelyiksi.
Kiinalaistutkijat analysoivat myös heinäsirkan äänenmuodostuselimiä. Tutkittavina oli 87 heinäsirkkafossiilia Kiinasta, Etelä-Afrikasta ja Kirgisiasta. Fossiilit olivat vielä vanhempia kuin nyt löydetyt korvakäytävät eli 157–242 miljoonan vuoden takaa.
Yli 35 miljoonaa vuotta sitten elänyt päivänkorentolaji sai tieteelliseksi nimekseen Calliarcys antiquus.
Lue myös:
Näyttää siltä, että heinäsirkkakoiraat ovat jo tuolloin äännelleet hankaamalla peitinsiipiään vastakkain. Äänen taajuus on ollut jopa 16 kilohertsiä.
Niin korkean äänen havaitsemiseen on tarvittu korvakäytävä. Tutkijat etsivätkin nyt korvafossiileja vielä kauempaa menneisyydestä.