Alleen vogels hebben een syrinx en daarom zingen ze

De ovenvogel (Seiurus aurocapilla ) is een kleine zangvogel uit de familie van de Nieuwe Wereldzanger. Hij gebruikt zijn syrinx om te zingen.

Convergente evolutie is het idee dat twee organismen die niet erg nauw verwant zijn, onafhankelijk een sterk gelijkaardige eigenschap kunnen ontwikkelen. Zo leek de laatste voorouder die we gemeen hadden met een octopus waarschijnlijk veel op een worm. Ook al was dat dier in staat om licht en donker te detecteren, het kostte ongeveer 750 miljoen jaar van zowel menselijke als octopus-voorouders om goed te kunnen zien om de ongelooflijk vergelijkbare oogstructuren te ontwikkelen die mensen en octopussen nu delen. Handig!

Maar zo gaat het niet altijd. Neem bijvoorbeeld het strottenhoofd van een vogel. Het wordt een syrinx genoemd en geen enkel ander organisme op aarde heeft er een. Het is een soort evolutionair mysterie, waarom eigenlijk niet. Andere dieren moeten immers kunnen communiceren, net zoals koppotigen en zoogdieren moeten kunnen zien wat ze doen. In feite is de syrinx aantoonbaar veel vreemder dan het scherpe camera-achtige oog dat we delen met de octopus, omdat het evolutionair gezien uit het niets kwam.

Men zou kunnen stellen dat de syrinx een beetje overbodig is in de anatomie van vogels, omdat ze ook strottenhoofden hebben - de stemdoosstructuur die ze delen met zoogdieren en sommige amfibieën en reptielen (hoewel het alleen heel goed functioneert bij zoogdieren en een paar hagedissen). Het strottenhoofd zorgt ervoor dat koeien kunnen loeien, honden kunnen blaffen en baby's kunnen huilen, en het bevindt zich bovenaan in de keel. Vogels gebruiken hun syrinx echter om hun fluitgeluiden te maken - het is vergelijkbaar met het strottenhoofd omdat het is gemaakt van plooien van stemmembranen die worden ondersteund door kraakbeen; de syrinx is echter diep begraven in de borst van een vogel, precies boven waar hun tracheobronchiale buis zich in hun longen splitst.

In 2016 meldden paleontologen van de Universiteit van Texas in Austin dat, op basis van fossiel bewijs, de structuur die we kennen als de syrinx ongeveer 67 miljoen jaar oud is. Sindsdien heeft het onderzoeksteam de anatomie van het strottenhoofd en de syrinx, de genetica en de ontwikkeling van vogels vergeleken met die van moderne reptielen, en hebben ze ontdekt dat de evolutie van de syrinx nog vreemder is dan eerder werd gedacht.

In een nieuw artikel gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences van 24 september 2018, meldt het onderzoeksteam dat de functie, vorm en ontwikkeling van de syrinx en het strottenhoofd eigenlijk heel anders zijn. Om te beginnen worden de stembanden van het strottenhoofd gemanipuleerd door spieren die zijn vastgemaakt aan het kraakbeen dat ze ondersteunt. De syrinx daarentegen hecht gedeeltelijk aan spieren die bij andere dieren de tong vastmaken aan de botten die de armen met de rest van het lichaam verbinden. Ten tweede, terwijl babyvogels en babyhagedissen zich ontwikkelen, vormen verschillende soorten cellen hun respectieve stemboxen:strottenhoofden zijn gemaakt van een mengsel van mesoderm- en neurale lijstcellen, terwijl de syrinx uitsluitend wordt gemaakt met behulp van mesodermcellen.

Dus op een gegeven moment begonnen de voorouders van moderne vogels net een nieuwe stembox te maken, die uiteindelijk de taak van het strottenhoofd overnam. Als resultaat kunnen vogels nu zo klinken.

Dit onderzoek is opwindend omdat, hoewel convergente evolutie een heel cool ding is voor wetenschappers om zich over af te vragen, een echte evolutionaire uitbijter aantoonbaar cooler is.

Dat is nu interessant

Vroeger dachten we dat vingers en tenen een evolutionaire noviteit waren, maar het blijkt dat het gewoon achteraf aangebrachte vinnen zijn.