K čemu máme ušní lalůčky? Jejich funkci vědci stále neznají a možná jsou jen vedlejším produktem evoluce

Lidské ucho je mimořádně složitá struktura, která se postupně formovala v průběhu milionů let. Zvuk zachycují chrupavčité části vystupující z hlavy a vedou jej zvukovodem k bubínku, dále přes drobné kůstky středního ucha do hlemýždě, který převádí zvuk na nervové impulzy směřující do mozku.

Savci mají oproti plazům a ptákům tři kůstky středního ucha namísto jediné a také velké vnější ušní boltce. Vývoj těchto struktur souvisel s postupným oddělováním částí čelistních kostí u předků savců. Fosilie z Číny a dalších míst zachycují různé mezistupně tohoto procesu během křídy. Specifické sluchové kůstky a dlouhý, stočený hlemýžď umožnily savcům vnímat širší rozsah frekvencí než většině ostatních obratlovců.

Každý druh má uši podle svých potřeb

Vnější ucho savců pomáhá zesilovat zvuky a určovat jejich zdroj. Jednotlivé druhy přitom mají sluchový systém přizpůsobený prostředí, v němž žijí. Tarbíkomyši (Dipodomys) například disponují mimořádně velkým středním uchem, které jim umožňuje zachytit velmi nízké frekvence a lépe se vyhnout predátorům, jako jsou chřestýši.

Lidské ucho se podobá uchu šimpanzů, drobné rozdíly ale ovlivňují citlivost jejich sluchu. Zatímco šimpanzi nejlépe zachycují vysoké a nízké frekvence, lidský sluch je nejcitlivější ve středním pásmu, přibližně mezi 1 000 a 4 000 hertzy.

Podobné prostředí navíc často vede k podobným řešením i u nepříbuzných druhů. Podzemní savci například mívají nápadně podobné kůstky středního ucha, stejně jako vodní savci. Jde o příklad konvergentní adaptace.

Ani členitý povrch lidského boltce není náhodný. Jeho záhyby pomáhají zvuk filtrovat a přesněji určit jeho zdroj. Netopýři nebo nártouni mají proto zvlášť členité vnější ucho, které jim usnadňuje lov hmyzu ve tmě. Lidský boltec je ve srovnání s nimi jednodušší, přesto se mozek musí po jeho změně znovu přizpůsobit určování směru, odkud zvuk přichází.

Záhada jménem ušní lalůček

A pak jsou tu ušní lalůčky. Tyto měkké, nechrupavčité části se v živočišné říši objevují poměrně pozdě a podle docent anatomie Marka Colemana, který se zabývá morfologií a ekologií sluchového systému savců a primátů, jsou skutečně přítomné především u lidí, šimpanzů a goril. Biologové přitom zatím neznají jejich jasnou funkci.

Jedna z možností souvisí s množstvím cév v uchu. Lalůčky by teoreticky mohly přispívat k regulaci tělesné teploty podobně jako velké uši slonů. Podle vědců jde však zatím pouze o spekulaci.

Jiní badatelé v minulosti navrhovali, že lalůčky mohly vzniknout jako erotogenní zóna podporující partnerské vazby. Pro takový výklad ale existuje jen málo přímých důkazů.

Lalůčky se navíc mezi jednotlivými lidmi výrazně liší. Tradiční představa, podle níž člověk zdědí od rodičů buď přirostlé, nebo volné lalůčky na základě jediné alely, je příliš zjednodušená. Ve skutečnosti existují různé tvary a typy lalůčků, jejichž podoba je ovlivněna genetikou.

Právě jejich značná variabilita může naznačovat, že na jejich podobu nepůsobil tak silný tlak jako na struktury, například kůstky středního ucha, jejichž tvar je úzce spojen s funkcí.

Evoluce nemusí být dokonalý konstruktér

Ušní lalůčky tak možná představují příklad toho, že evoluce není proces vytvářející dokonale optimalizované organismy. Ne každý znak, který se během evoluce objeví, musí být adaptivní. Vývoj navíc ovlivňují fyzická a biologická omezení i náhoda v podobě genetického driftu.

Paleontolog Stephen Jay Gould pro některé podobné znaky použil pojem evoluční „spandrel“. Stejně jako trojúhelníkový prostor mezi obloukem a stropem katedrály nemusí být samostatným záměrem architekta, mohou být některé tělesné struktury vedlejším produktem jiné změny. Ušní lalůčky tak mohly vzniknout například v důsledku změny chrupavky jinde v uchu, která zlepšila sluch, ale zároveň po sobě zanechala přebytečnou tkáň.

Lalůčky přitom nejsou jediným příkladem evolučních pozůstatků. Lidé mají také zakrnělé svaly uší, které zůstaly po savčích předcích schopných natáčet boltce podobně jako dnešní kočky. Přestože tyto svaly stále máme, většina lidí ušima pohybovat nedokáže.

Podobných evolučních záhad existuje více. Patří mezi ně například lidská brada, u níž stále není jasné, zda představuje adaptaci, vedlejší produkt jiné změny, náhodu, nebo důsledek pohlavního výběru.