Учёные точно определили момент времени, когда наши самые ранние предки стали теплокровными, и это произошло намного позже и гораздо быстрее, чем ожидали исследователи.

Открытие, сделанное в результате изучения крошечных трубок внутреннего уха, позволяет предположить, что эволюция теплокровности млекопитающих произошла примерно 233 миллиона лет назад — на 19 миллионов лет позже, чем предполагали ранее учёные.

Учёные точно определили момент эволюции, когда млекопитающие стали теплокровными.
Художественная иллюстрация предка млекопитающего, выдыхающего горячий воздух холодной ночью, что указывает на теплокровность животного. Изображение: Luzia Soares

Эти полукружные каналы заполнены вязкой жидкостью, называемой эндолимфой, которая щекочет крошечные волоски, выстилающие каналы, когда жидкость плещется вокруг. Эти волоски передают сообщения в мозг, давая ему инструкции о том, как поддерживать баланс тела. Подобно некоторым жидкостям, медоподобная эндолимфа становится более жидкой, когда она горячее, что требует от полукружных каналов изменения формы, чтобы жидкость могла выполнять свою работу. У экзотермических или хладнокровных животных эта ушная жидкость более холодная и, таким образом, ведёт себя скорее как патока и нуждается в более широких пространствах для протекания. Но у эндотермных, или теплокровных, животных жидкость более водянистая и достаточно небольших пространств.

Это свойство, основанное на температуре, делает крошечные полукружные каналы идеальным местом для определения момента, когда холодная кровь древних млекопитающих стала горячей, пишут исследователи в статье, опубликованной 20 июля в журнале Nature.

«До сих пор полукружные каналы обычно использовались для предсказания передвижения ископаемых организмов, — говорится в заявлении соавтора исследования Ромена Дэвида (Romain David), эволюционного антрополога из Музея естествознания в Лондоне. — Однако, внимательно изучив их биомеханику, мы пришли к выводу, что можем также использовать их для определения температуры тела.»

«Это связано с тем, что, подобно мёду, жидкость, содержащаяся в полукружных каналах, становится менее вязкой (сиропообразной) при повышении температуры, что влияет на функцию, — объяснил Дэвид. — Следовательно, во время перехода к эндотермии для поддержания оптимальных характеристик требовались морфологические адаптации, и мы смогли отследить их у предков млекопитающих.»

Чтобы определить время этого эволюционного изменения, исследователи измерили три образца внутреннего слухового прохода у 341 животного — 243 ныне живущих видов и 64 вымерших видов, охватывающих животный мир. Анализ показал, что у 54 вымерших млекопитающих, включённых в исследование, 233 миллиона лет назад развились узкие структуры внутреннего слухового прохода, свойственные теплокровным животным.

До этого исследования учёные считали, что млекопитающие унаследовали теплокровность от цинодонтов — группы чешуйчатых крысоподобных ящериц, давших начало всем современным млекопитающим, — которые, как считалось, развили теплокровность примерно во время их первого появления 252 миллиона лет назад. Однако новые данные свидетельствуют о том, что млекопитающие отличались от своих ранних предков более заметно, чем ожидалось.

И это резкое изменение произошло на удивление быстро. Безопасные для тепла ушные каналы не только появились в летописи окаменелостей позже, чем ожидали учёные. Это ещё и произошло гораздо быстрее — они появились примерно в то же время, когда у самых ранних млекопитающих начали развиваться усы, мех и специализированные позвоночники.

«Вопреки нынешнему научному мнению, наша статья неожиданно демонстрирует, что приобретение эндотермии, по-видимому, произошло очень быстро с геологической точки зрения, менее чем за миллион лет, — говорится в заявлении соавтора исследования Рикардо Араужо (Ricardo Araújo), геолога из Лиссабонского университета в Португалии. — Это не был постепенный, медленный процесс в течение десятков миллионов лет, как считалось ранее, возможно, он был достигнут быстрее и вызван новыми метаболическими путями, как те, через которые прошли млекопитающие, и происхождением меха.»

Последующие исследования должны будут подтвердить полученные результаты другими способами, но учёные заявили, что они рады, что их работа в состоянии помочь ответить на один из самых давних вопросов об эволюции млекопитающих.

«Происхождение эндотермии млекопитающих — одна из величайших неразгаданных загадок палеонтологии, — говорится в заявлении старшего автора исследования Кеннета Ангелчика (Kenneth Angielczyk), куратора палеомаммологии в Field Museum MacArthur. — Использовалось много разных подходов, чтобы попытаться предсказать, когда это впервые развилось, но они часто давали расплывчатые или противоречивые результаты. Мы думаем, что наш метод является многообещающим, потому что он был проверен с использованием очень большого количества современных видов, и он предполагает, что эндотермия развилась в то время, когда многие другие особенности строения тела млекопитающих также встали на свои места.»

Правописание уведомления вебмастера


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии

- комментариев

EnglishРусскийУкраїнська
Включить уведомления Да Спасибо, не надо