1. How minute sooglossid frogs hear without a middle ear
- Author
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Thierry Aubin, Peter Cloetens, Philippe Herzog, Renaud Boistel, Nicolas Pollet, Thierry Scotti, Justin Gerlach, Françoise Peyrin, Jean-François Aubry, Centre de Neurosciences Paris-Sud (CNPS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut International de Paléoprimatologie, Paléontologie Humaine : Evolution et Paléoenvironnement (IPHEP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers, European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Centre de Recherche et d'Application en Traitement de l'Image et du Signal (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Supérieure Chimie Physique Électronique de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sons, Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique [Marseille] (LMA ), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie systémique et synthétique (ISSB), Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physique des ondes pour la médecine, Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Poitiers-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
0106 biological sciences ,medicine.medical_specialty ,MESH: Biomechanical Phenomena ,MESH: Anura ,MESH: Vocalization, Animal ,Sensory system ,[SDV.BID]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity ,Biology ,Audiology ,010603 evolutionary biology ,01 natural sciences ,Models, Biological ,MESH: Mouth ,03 medical and health sciences ,Bone conduction ,Hearing ,medicine ,otorhinolaryngologic diseases ,Animals ,MESH: Animals ,MESH: Bone Conduction ,MESH: Hearing ,030304 developmental biology ,Sechellophryne gardineri ,0303 health sciences ,Mouth ,Multidisciplinary ,MESH: Models, Biological ,Anatomy ,Biological Sciences ,Biomechanical Phenomena ,medicine.anatomical_structure ,Ear, Inner ,Acoustic propagation ,Middle ear ,MESH: Synchrotrons ,sense organs ,Anura ,Vocalization, Animal ,[SDU.STU.PG]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Paleontology ,Bone Conduction ,MESH: Ear, Inner ,Synchrotrons - Abstract
International audience; Acoustic communication is widespread in animals. According to the sensory drive hypothesis [Endler JA (1993) Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 340(1292):215-225], communication signals and perceptual systems have coevolved. A clear illustration of this is the evolution of the tetrapod middle ear, adapted to life on land. Here we report the discovery of a bone conduction-mediated stimulation of the ear by wave propagation in Sechellophryne gardineri, one of the world's smallest terrestrial tetrapods, which lacks a middle ear yet produces acoustic signals. Based on X-ray synchrotron holotomography, we measured the biomechanical properties of the otic tissues and modeled the acoustic propagation. Our models show how bone conduction enhanced by the resonating role of the mouth allows these seemingly deaf frogs to communicate effectively without a middle ear.
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- 2013
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