Origin, evolution and homologies of the Weberian apparatus: a new insight / Origen, evolución y homologías del aparato weberiano: un nuevo acercamiento

ABSTRACT

The Weberian apparatus is essentially a mechanical device improving audition, consisting of a double chain of ossicles joining the air bladder to the inner ear. Despite being one of the most notable complex systems of teleost fishes and the subject of several comparative, developmental and functional studies, there is still much controversy concerning the origin, evolution and homologies of the structures forming this apparatus. In this paper I provide a new insight on these topics, which takes into account the results of recent works on comparative anatomy, paleontology, and ontogeny as well as of a recent extensive phylogenetic analysis including not only numerous otophysan and non-otophysan extant otocephalans but also ostariophysan fossils such as Chanoides macropoma, Clupavus maroccanus, Santanichthys diasii, Lusitanichthys characiformis, Sorbininardus apuliensis and Tischlingerichthys viohli. According to the evidence now available, the Weberian apparatus of otophysans seems to be the outcome of a functional integration of features acquired in basal otocephalans and in basal ostariophysans, which were very likely not directly related with the functioning of this apparatus, and of features acquired in the nodes leading to the Otophysi and to the clade including the four extant otophysan orders, which could well have been the result of a selection directly related to the functioning of the apparatus.

RESUMEN

El aparato weberiano es esencialmente un dispositivo mecánico que mejora la audición, consiste en una doble cadena de osículos que unen la cámara de aire al oído interno. A pesar de ser uno de los sistemas complejos más notables de peces teleósteos y objeto de varios estudios comparativos, de desarrollo y funcionales, todavía hay mucha controversia sobre el origen, evolución y homologías de las estructuras que forman este aparato. En este trabajo se proporciona una nueva visión sobre estos temas, que tiene en cuenta los resultados de los últimos trabajos sobre la anatomía comparada, paleontología y la ontogenia, así como de un reciente análisis filogenético amplio que incluyen no sólo numerosos otocéfalos Otofisios y no Otofisios existentes, sino también fósiles Ostariofisios como Chanoides macropoma, Clupavus maroccanus, Santanichthys diasii, Lusitanichthys characiformis, Sorbininardus apuliensis y Tischlingerichthys viohli. Según las pruebas disponibles, el aparato weberiano de Otofisios parece ser el resultado de una integración funcional de las características adquiridas en otocéfalos basales y en ostariofisios basales, los cuales muy probablemente no estén directamente relacionados en el funcionamiento de este aparato, y las características adquiridas en los nodos que condujeron a los Otofisios y al clade incluyendo las cuatro órdenes existentes otofisios, que bien podrían haber sido el resultado de una selección directamente relacionada con el funcionamiento del aparato.