Los huesos hioides conectan la parte posterior de la boca, o faringe, con 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 de los niños, suspendidos 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 conjunto son mucho más sofisticados que otros vertebrados vivos al masticar los alimentos y tragarlos pequeños trozos a la vez, en lugar de tragar enormes mordidas o presas enteras como un caimán.

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

"Esencialmente, la forma especializada en que los mamíferos pueden masticar y luego tragar es posible gracias a los ágiles huesos hioides en la parte posterior de la garganta", dijo Luo.

'Un fósil prístino, hermoso'

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

Sin embargo, cuando y cómo esta estructura hioide única apareció por primera vez en los mamíferos, ha sido cuestionada por mucho tiempo entre los paleontólogos. En 2014, Chang-Fu Zhou, PhD, del Museo Paleontológico de Liaoning en China, el autor principal del nuevo estudio, encontró 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 reunieron con Zhou en China para estudiar el fósil.

"Es un fósil hermoso y prístino. Me sorprendió la exquisita conservación de este pequeño fósil a primera vista. Nos dio la sensación de que era inusual, pero nos sorprendió lo que era inusual al respecto", dijo Luo. "Después de tomar fotografías detalladas y examinar el fósil bajo un microscopio, nos dimos cuenta de que este animal jurásico tiene diminutos huesos de hioides muy parecidos a los de los mamíferos modernos".

Esta nueva visión le dio a Luo y sus colegas un contexto adicional sobre cómo estudiar el nuevo fósil. Microdocodon es un docodonte, de un linaje extinto de parientes cercanos de los mamíferos de la Era Mesozoica llamados mammaliaforms. Anteriormente, los paleontólogos anticipaban que hioides como estos tenían que estar presentes en todos estos mamíferos primitivos, pero era difícil identificar los huesos delicados. Despues de encontrarlos en Microdocodon, Luo y sus colaboradores han encontrado desde entonces estructuras hioides fosilizadas similares en otros mamíferos mesozoicos.

"Ahora podemos por primera vez abordar cómo evolucionó la función crucial para la deglución entre los primeros mamíferos a partir del registro fósil", dijo Luo. "Los pequeños 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, PhD, ahora en la facultad de la Universidad de Yale, y con April Neander, artista científica y experta en la visualización de fósiles por TAC en UChicago, para estudiar el elenco de Microdocodon Y reconstruir cómo vivía.

La mandíbula y el oído medio de los mamíferos modernos se desarrollan desde (o alrededor de) el 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 de los arcos faríngeos segundo y tercero. Microdocodon tiene un oído medio primitivo aún unido a la mandíbula como el de otros mamíferos tempranos como los cinodontes, 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 de la oreja son todos derivados de la boca primordial de los vertebrados y el esqueleto branquial, con los cuales nuestros primeros ancestros semejantes a los peces se alimentaron y respiraron", dijo Bhullar. "La articulación, hioides móviles 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 ".

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

"Sus huesos de las extremidades son tan delgados como las cerillas, y sin embargo, este pequeño mamífero mesozoico aún vive una vida activa en los árboles", dijo Neander.

Los lechos fósiles que rindieron. Microdocodon Tienen una antigüedad de 164 a 166 millones de años. Microdocodon coexistió con otros docodontes como el Castorocauda semiacuático, el Docofossor subterráneo, la morada de árboles. Agilodocodon, así como algunos planeadores de forma mamaria.