Hörbar kommunikation har spelat en grundläggande roll i många djurarters utveckling under allt från parnings- och varningssignaler till social inlärning.
Det har dock varit problematiskt för forskare att spåra den evolutionära utvecklingen av det organ som hos många arter uppfattar ljuden: Hörselgången. Inte minst hos insekter, vilket beror på bristen på välbevarade insektsfossiler.
En grupp paleontologer vid geologiska och paleontologiska institutet i Nanjing, Kina, har nu undersökt hörselgångarna i 160 miljoner år gamla fossiler av vårtbitare.
Deras resultat har publicerats i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.
Detta fossil av en vårtbitarhane från Kina är ett av 24 välbevarade exemplar, som är omkring 160 miljoner år gamla.
Tidigaste insektsöronen
Forskarna har undersökt 24 fossiler av vårtbitare från en utgrävning i Kina, som kan dateras tillbaka till juraperioden för 160 miljoner år sedan, då dinosaurier gick omkring på jorden.
Fossilerna var så välbevarade att det var möjligt att undersöka deras hörselgångar. Det innebär att de är de tidigaste insektsöronen vi känner till.
De tidigare rekordhållarna är 50 miljoner år gamla gräshoppor och vårtbitare hittade i Colorado.
Närmare analyser av de urgamla vårtbitarnas ljudsensorer i hörselgångarna visade att de är identiska med dem som dagens vårtbitare har placerade på det första benparets smalben.
Forskarna tror att insekterna har kunnat uppfatta alla arters första korträckande, högfrekventa lockrop, vilket har hjälpt dem att gömma sig för insektsätande rovdjur.
På de två översta bilderna ser du förstenade vingar (markerade med "sf", en förkortning av "stridulatory files", som kan översättas till stridulationsfil – rörelse som skapar ljud) från en vårtbitarhane. Genom att gnida framvingarna mot varandra har hanarna alstrat sånger på ända upp till 16 kilohertz. Nederst ser du en av de vårtbitare från Kina som innehöll välbevarade hörselgångar (markerade med "te", en förkortning av "tympanal ears", som kan översättas till tympanala öron eller trumhinnan i örat). Dessa sitter på det första benparets smalben, precis under knät.
Längre tillbaka i tiden
Insekter tillhörde de första typerna av landdjur som sände ut ljudvågor genom luften över längre avstånd för att kommunicera med varandra.
En del insekter använde antenner för att uppfatta dessa vibrationer i luften, men vårtbitarna utvecklade i stället samma sorts öron som däggdjur, med en trumhinna som har hjälpt till att uppfatta vibrationerna.
Forskarna undersökte ytterligare ljudproducerande vingar hos 87 förstenade vårtbitarhanar som har hittats i Kina, Sydafrika och Kirgizistan, som är mellan 157 och 242 miljoner år gamla.
Denna nya sandsländart har fått namnet Calliarcys antiquus och kan dateras drygt 35 miljoner år tillbaka i tiden.
Läs också:
Analyser visar att dessa hanar genom att gnida vingarna mot varandra har genererat ett högfrekvent ljud på ända upp till 16 kilohertz – även kallat stridulation.
Det måste ha krävt hörselgångar för att uppfatta detta, så forskarna hoppas hitta fossiler med välbevarade hörselgångar som är ännu äldre.