OREN by reptielen / zoogdieren en vogels ....
Uitwendig oor ;
Een uitwendig gehoororgaan (oorschelp) komt uitsluitend bij de zoogdieren voor;
bij waterbewoners als zeehonden, zeekoeien, walvissen e.a. is de oorschelp geheel gereduceerd, --->
Dolfijnen hebben kleine, nauwelijks zichtbare externe ooropeningen, vlak achter de ogen (gemarkeerd met "Ear" op de foto). Deze openingen hebben vermoedelijk geen, of in elk geval een zeer beperkte functie bij het horen. Het gehoor van dolfijnen is goed ontwikkeld. Het hersengebied dat verantwoordelijk is voor het verwerken van geluid, de auditieve cortex, is bij dolfijnen veel sterker ontwikkeld dan bij de mens. De sterke ontwikkeling van dit gebied is in elk geval voor een deel de verklaring voor de grote herseninhoud van dolfijnen. De gehoorzenuw bevat tweemaal zoveel zenuwcellen als die van de mens. Tuimelaars kunnen geluiden horen van 75 Hz tot 150 kHz (mensen kunnen geluiden tussen de 10 Hz en de 16 tot 20 kHz horen). Dolfijnen zijn het meest gevoelig voor geluiden tussen de 40 en 70 kHz. In dolfijnen wordt het geluid via het vetweefsel (blubber), hetgeen een goede geluidsgeleider is, en de onderkaak naar het middenoor geleidt. De onderkaak is gevuld met een verachtig weefsel dat geluiden erg goed geleidt. Dat weefsel begint bij een dunne plek voor op de onderkaak en loopt totaan het gehoororgaan. Experimenten waarbij een neopreen kap over de onderkaak van een dolfijn geplaatst was hebben aangetoond dat dolfijnen dan veel problemen hebben met het waarnemen van geluid. De onderkaak speelt dus een belangrijke rol bij het horen. De middenoren zijn onafhankelijk van elkaar opgehangen en omgeven door luchtgevuld weefsel. Dit vermindert het contact met de omringende botstructuren en dat helpt waarschijnlijk bij het richtinghoren. Het middenoor heeft 2 functies: het maakt het geluidsgeleidingssysteem stijver, waardoor het gevoeliger is voor hoger frequenties. Daarnaast speelt het een rol bij het opvangen van drukverschillen tussen het binnenoor en de buitenwereld. De geluidsdruk van een bepaald geluid in water is ongeveer 60 keer zo groot als dat van een vergelijkbaar geluid in lucht.
Bij zeeleeuwen is de oorschelp voor een belangrijk deel gereduceerd .
Bij bepaalde nachtdieren is het uitwendig oor daarentegen soms zeer sterk ontwikkeld (galago's, vleermuizen, fennek, enz.);
de grote oren van de olifanten hebben ook als functie bij te dragen aan de temperatuurregeling van het lichaam.
inwendig oor
----> Zoogdieren hebben drie botten in ieder binnenoor
(hamer, aambeeld en stijgbeugel,) en 챕챕n bot aan iedere kant van de onderkaak.
---> De overigen gewervelde dieren hebben één bot in het oor en minstens drie botten aan iedere kant van de onderkaak.
---> Het zoogdier gehoorapparaat van het middenoor word beschouwd als een "
rube goldberg " machinerie-ontwerp ....
Tomaso Agricola
Dit is een
foto van het orgaan van Corti in het
slakkenhuis van een zoogdier. Het is de laag haarcellen waar beweging wordt omgezet in electrische pulsjes, wat maakt dat wij de impressie hebben dat we geluid horen. Die haarcellen zijn hier groen gekleurd. Er zijn twee rijen met haarcellen, een binnenrij linksonder en 3 buitenrijen (rechts boven). De celkern van de haarcellen in de binnenrij zijn blauw gekleurd. Dan is er nog dat rode spul. Dat zijn zenuwcellen die via een synaps verbonden zijn met de haarcellen.
De haartjes van de haarcellen in de binnenrij zijn goed te zien. Ze steken normaal gesproken in een met vloeistof gevulde ruimte in het
Orgaan van Corti. Wanneer het oor geluid oppikt komt die beweging via trommelvlies, hamer, aambeeld en stijgbeugel, uiteindelijk in het slakkenhuis terecht. Hierdoor gaat het basilair membraan waarop de haarcellen vastliggen trillen en de haarcellen wrijven dan tegen het tectoriaal membraan. Hierdoor buigen de haren, en openen zich kanaaltjes op de haren waardoor het evenwich in ionen begint te verschuiven en de cel kan depolariseren.
Slakkenhuis
31-08-2007 Tomaso Agricola
Hoe de veranderingen in de luchtdichtheid in het oor worden omgezet naar wat wij geluid noemen.
Een belangrijk onderdeel hierbij is het
slakkenhuis, waar de verschillende frequenties die wij kunnen horen worden ontrafeld en omgezet in electrische pulsen (actiepotentialen) die door de hersenen kunnen worden verwerkt.
Het slakkenhuis is, zoals de naam al zegt, een slakkenhuisvormig orgaan dat zich bevind in het binnen-oor (op de afbeelding schematisch weergegeven). De ruimte binnen in de slakkenuisbuis is over de gehele lengte verdeeld in drie compartimenten die zijn gevuld met vloeistof. De twee buitenste compartimenten (blauw in de afbeelding) staan aan het eind van het slakkenhuis met elkaar in verbinding. Binnen in het middelste compartiment (roze) ligt een langerekt membraan door het hele slakkenhuis heen, het tectoriaal membraan (een lintmembraan) bovenop een lange rij haarcellen (die haarcellen staan dus ook door het hele slakkenhuis heen en zijn getekend als streepjes). Die haarcellen zitten vast aan de wand tussen twee ruimten. Een geluidsgolf wordt getransporteerd door de beide buitenste ruimtes en hierdoor beginnen de wand met de haarcellen op en neer te bewegen. Door de beweging wrijven ze tegen het lintmembraan en dit brengt de haren op de haarcellen in beweging. Dit zet weer een cascade van kanaalopeningen in gang en hierdoor wordt via een synaps een stofje afgegeven naar de gehoorzenuw die op zijn beurt een actiepotentiaal naar de hersenen stuurt, wat ons uiteindelijk de sensatie van geluid geeft.
Waarom die hele constructie acher onze oorschelp? Om te merken dat er daarbuiten geluid is heb je inderdaad niet die hele constructie nodig. Er is echter iets bijzonders met die wand met haarcellen. De eigenschappen veranderen wanneer je van de basis naar het puntje van het slakkenhuis gaat. Aan de basis is ze relatief smal en stijf aan het eind breed en slap. Hierdoor is de eigenfrequentie aan de basis ongeveer 20.000Hz is en aan het eind nog maar 50 Hz. Hoge geluiden worden hierdoor aan de basis omgezet in actiepotentialen voor de hersenen en lage geluiden aan het eind (hier vind dus een soort Fourier transformatie van geluid plaats), wat ons in staat stelt om verschillende toonhoogtes waar te nemen.
Een vraag die regelmatig terugkomt, is waarom het geheel de vorm van een slakkenhuis heeft. Het rechttrekken van het slakkenhuis zou bovenstaande eigenschappen niet te veranderen. Is het om ruimte te besparen? Komen de geluidsgolven beter over? In
Physical Review Letters van maart staat een artikel van
Daphne Manoussaki,
Emilios Dimitriadis en
Richard Chadwick dat suggereert dat de vorm er vooral voor zorgt dat we lage geluiden beter kunnen horen (jammer genoeg kan ik alleen bij de samenvatting in
Physical Review Focus, het origineel moet ik bestellen). Wanneer ik het goed begrepen heb, maar houdt me hier ten goede (de volgende cursus is in februari, dus ik heb nog wat tijd om het uit te zoeken), zorgt de spiraalvorm ervoor dat de energie van de golf zich concentreert
d aan de buitenkanten van het slakkenhuis, en omdat de lagere frequenties (lage geluiden) een grotere afstand afleggen door het slakkenhuis is het effect voor die frequenties het grootst.
Interessant, maar verwarrend, is het feit dat niet alle diersoorten een spiraalvormig orgaan hebben om geluid mee te horen. Vogels hebben een vergelijkbare constructie, maar ipv een slakkenhuisvormig orgaan hebben zij een redelijk rechte buis (hoogstens licht gebogen) met haarcellen. Het frequentiebereik dat vogels kunnen horen is echter niet kleiner. Sommige vogels, zoals uilen kunnen zelfs extreem veel horen.
Paleontologie :
zoogdieren en oren
Er zijn een aantal groepen reptielen bij wie de botten in oor en onderkaak zoogdierachtig zijn.
De bekendste van deze groepen zijn de cynodonten, waarvan meer dan vermoed wordt dat het de voorouders van de zoogdieren
zijn.
--->Eén van de belangrijkste kenmerken van zoogdieren heeft te maken met de ontwikkeling van het oor.
--->Daarin vinden we de reeds vermelde gehoorbeentjes, ontstaan uit botten die oorspronkelijk onderdeel waren van de onderkaak.
Daardoor zit het kaakgewricht bij zoogdieren aan een ander bot vast dan bij reptielen.
--->De vorm van de kaak is dus een bruikbaar kenmerk.
http://www.natuurinformatie.nl/asp/page.asp?alias=nnm.dossiers&id=i001132&view=natuurdatabase.nl
zie ook
--->
(Blogger) Loudmouth Message 181 of 207 In my opinion, the development of the mammalian middle ear is one of the best examples of evolution in the fossil record. The theory is that mammals evolved from reptiles. One of the main differences between reptiles and mammals is the structure of their jaw and middle ear.
Reptile: three bones in the jaw, one bone in the middle ear (stapes)
Mammal: One jaw bone, three middle ear bones (stapes, incus, malleus)
Now, for this to happen through evolution we need two jaw bones to become two middle ear bones. This is EXACTLY what we see in the fossil record.
And all of this happens while preserving both the function of the jaw and the middle ear. The reptilian ear relied on soundwaves being passed through the jaw bone. It is more primitive and doesn't have the same dynamic range as the mammalian middle ear. By freeing the bones from the jaw and moving them to the middle ear, mammals are able to hear better and across a larger range than reptiles, giving them a selective advantage. Also, each step shown above gives the organism this same advanatage, only in small increments as would be expected from a system relying on gradual change and selective pressures.
For this system, we don't need our imaginations. It is right in front of us. So why shouldn't we expect to see the same thing happening in other organisms over time? Evolution of complexity is SEEN in the fossil record.
This message has been edited by Loudmouth, 07-19-2004 12:57 PM
Evolution of the mammalian jaw The ancestral synapsid (mammal-like reptile) jaw has four elements, with the articulation formed between the Articular and Quadrate bones (Quadro-Articular jaw). In therapsids (the ancestors of mammals), the joint has been simplified to an articulation between the Dentary and Squamosal bones (Dentary-Squamosal jaw). The Articular and Quadrate bones have moved into the middle ear as the Malleus and Incus, respectively. The squamosal also contributes to the zygomatic arch.
VERGELIJKENDE ANATOMIE
Kort samengevat ;
1-Een uitwendig gehoororgaan (oorschelp) komt uitsluitend bij de Zoogdieren voor
2.-Het middenoor van zoogdieren bevat drie gehoorbeentjes: hamer, aambeeld en stijgbeugel. De jukboog is zo gevormd dat er ruimte is voor de kaakspieren. De onderkaak is direct met de schedel verbonden door een kaakgewricht. Iedere helft van de onderkaak bestaat uit één bot.
3.- De overige gewervelde dieren hebben één botje in het middenoor, minstens drie botten aan iedere kant van de onderkaak en daarbij is de onderkaak niet direct verbonden met de schedel.
File Name: 57375_vertebrates
Description: Internal ear of different vertebrates.
I, fish; II, bird; III, mammal.
Labels: U, utriculus with semicircular canals; S, sacculus; US, utriculus and sacculus; C, cochlear duct; L, lagena; Cr, canalis reuniens; R, recessus vestibuli.
Source: Beach, Fredrick Converse The Encyclopedia Americana (New York: The Americana Company, 1903) I:
Keywords: vertebrate, "internal ear"
Copyright: 2009, Florida Center for Instructional Technology
REPTIELEN
Schildpadden hebben geen goed gehoor ... ze bezitten wel inwendige oorbotjes, maar geen uitwendige gehooropening, het trommelvlies is bedekt door de huid.
De stijgbeugel (stapes) is recht en staafvormig.
Schildpadden gaan voornamelijk af op trillingen in de bodem om potentiële vijanden en soortgenoten te lokaliseren.
De trillingen verplaatsen zich via de achterpoten en het schild naar het binnenoor.
Een schildpad kan voornamelijk lage tonen waarnemen.
Zeeschildpadden :
The outer ear of turtles is connected directly to the inner ear by an almost straight rod. Obviously, sea turtles would not hear to well in air. They may actually "fell" the vibrations via the soil when on land, rather than via an air conduction channel through the middle ear system.
http://www.deafwhale.com/deafturtle/
Krokodilachtigen
kunnen goed horen, ze maken in de paartijd brullende en grommende geluiden om de andere sekse te lokken.
De uitwendige gehoorsorganen bestaan uit tympana of trommelvliezen en zijn achter de ogen gepositioneerd. Het middenoor heeft complexe met lucht gevulde kamertjes en een vertakte buis van Eustachius. Net als sommige gekko's is een spier aanwezig die waarschijnlijk net als de bij zoogdieren vergelijkbare Musculus stapedius dient om sterke vibraties te dempen. Krokodilachtigen zijn zeer gevoelig voor trillingen, ze kunnen hierdoor de kleinste prooidieren die zich in het water begeven al opmerken, evenals potentiële partners, rivalen en vijanden
The ear flaps are two rectangular flaps of tissue just below the edge of the cranial platform. There is an eardrum on either side, but the auditory canal that it covers, is continuous from one side of the head to the other. This appears to be yet another adaptation to assist in pinpoint orientation of potential prey. The high degree of development of the middle and inner ears indicates the effectiveness of crocodilian hearing over a wide range of frequencies (100-6000 Hz). Indeed the crocodilian ear is considered the most specialised within the Class Reptilia.
In comparison to mammalian cochleae, the alligator lizard cochlea is relatively simple. The drawing below, by Anne Greene, depicts the alligator lizard cochlea and some supporting structures. The structure in the center of the image is the basilar papilla, which contains the sensory hair cells. The papilla is divided into two regions. The free-standing region, which spans the top 2/3 of the papilla, contains hair cells whose hair bundles insert freely into endolymph. The tectorial region, which makes up the bottom 1/3 of the papilla, contains hair cells whose bundles insert into a tectorial membrane (the glossy structure in the image). The sensory receptor cells sit between the TM and the basilar membrane (BM), in a manner analogous to the mammalian cochlea. The frequency selectivity of hair cells in the tectorial region is similar to that of mammalian cochleae in the same frequency range. The results of this study are all from the tectorial region.
Het reptiel-oor bestaat uit een trommelvlies dat aan het huidoppervlak ligt, er is geen uitwendig oor,en een botje (STAPES ) dat de trillingen door het middenoor doorgeeft aan het inwendig oor.
Slangen hebben geen trommelvlies
en middenoor maar wel de stapes dat onderin de schedel bij het kaakgewricht ligt.
Een slang kan dus doordat hij geen trommelvlies
heeft geen geluidstrillingen via lucht 'horen'. Het inwendig oor reageert echter wel op geluiden met een heel
lage frequentieen trillingen via de grond doordat deze via de schedelbeenderen doorgegeven worden
Slangen schedel met de elastische "dubbele " onderkaak
Een oor voor evolutie
VOGEL
The membranous labyrinth contains a viscous fluid, endolymph, and is encased by a bony labyrinth.
Vogels hebben een trommelvlies en een binnenoor.
De trillingsoverdracht tussen trommelvlies en binnenoor is bij vogels echter eenvoudiger dan bij ons.
Wij hebben er drie botjes tussen zitten (hamer, aambeeld en stijgbeugel) bij vogels is het een enkel botje dat de trillingen overbrengt.
Ears
This drawing shows the single middle ear bone, the columella, which is found in birds and reptiles, compared to the three (stapes, incus, malleus) found in mammals.
 |  |
| Avian ear. | Mammalian ear. |
-oor structuren bij oude reptielvogels en tetrapoden
Clack, J.E., Ahlberg, P.E., Finney, S.M., Dominguez Alonso, P., Robinson, J., and Ketcham, R.A. (2003)
A uniquely specialized ear in a very early tetrapod. Nature, 425, 65-69.
http://www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nature/journal/v425/n6953/abs/nature01904_fs.html
LINKS
