Группа ученых из Музея естественной истории в Лондоне (Великобритания), Лиссабонского университета (Португалия), Музея естественной истории им. Филда в Чикаго (США) и Витватерсрандского университета (ЮАР) показала, что теплокровность древних животных можно определять по строению их внутреннего уха. С помощью этого метода биологи показали, что первые теплокровные организмы появились около 233 млн лет назад, что на 20 млн лет позже, чем считалось ранее. Работа опубликована в журнале Nature.
Теплокровные организмы способны подстраивать температуру тела под окружающую среду, что важно при быстром метаболизме. Среди современных животных теплокровностью обладают только млекопитающие и птицы. Именно эта особенность метаболизма позволила млекопитающим пережить похолодания климата и мигрировать на большие расстояния. Однако до сих пор неясно, когда именно млекопитающие стали теплокровными. По ископаемым останкам тяжело понять, был ли организм тепло- или холоднокровным. Как правило, ученые лишь строят догадки о метаболизме организма и о его повадках на основании строения тела.
Но теперь исследователи предложили новый подход к определению тепло- или холоднокровности ископаемых животных. У всех позвоночных есть полукружные каналы — структуры внутреннего уха, которые позволяют сохранять равновесие. Эти каналы заполнены жидкостью — эндолимфой. Вязкость этой жидкости может меняться в зависимости от температуры тела: она становится более текучей при высокой температуре и более вязкой при низкой. Из-за этого меняется и геометрия самих полукружных каналов: у холоднокровных животных они более широкие, а у теплокровных — более узкие, что напрямую следует из вязкости эндолимфы.
Исследователи изучили строение полукружных каналов 341 животного (243 современных вида и 64 вымерших), используя КТ и 3D-моделирование. Ученые пришли к выводу, что теплокровные предки млекопитающих появились около 233 млн лет назад — на 20 млн лет позже, чем считалось ранее. При этом появление теплокровности произошло довольно быстро. Судя по всему, это происходило примерно одновременно с появлением усов, шерсти и специализированных костей спины. Ученые считают, что это логично: шерсть позволяет сохранять тепло, выработанное быстрым метаболизмом.
В работе использовались ископаемые останки животных, собранные в Кару — регионе на юге Африки. Эта местность характеризуется обилием останков предков млекопитающих, которые охватывают период в примерно 100 млн лет. Как раз за этот промежуток времени, вероятно, произошла эволюция млекопитающих из рептилий. При этом ученые отмечают, что особое строение полукружных каналов у животных объясняется именно теплокровностью, а не просто теплым климатом. В Кару в изучаемый период было относительно холодно, поэтому текучесть эндолимфы могла объясняться только высокой температурой тела.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
